Wege in die energieeffiziente urbane Moderne
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Wege in die energieeffiziente urbane Moderne
Wege in die energieeffiziente urbane Moderne Entwicklung eines akteursorientierten kommunalen Energiemanagementsystems in Delitzsch Abschlussbericht Förderkennzeichen 03SF0364 31.12.2010 Institut für Infrastruktur und Ressourcenmanagement Universität Leipzig Forschungsstelle für Kommunale Energiewirtschaft Große Kreisstadt Delitzsch und Technische Werke Delitzsch Leipziger Institut für Energie GmbH BMBF-Förderinitiative „Wettbewerb Energieeffiziente Stadt― 2 Autoren und Projektpartner: T. Bruckner, M. Gröger, V. Schmid (Institut für Infrastruktur und Ressourcenmanagement, Universität Leipzig) A. Bleicher, C. Gleiche, S. Geyler (Forschungsstelle für Kommunale Energiewirtschaft) A. Rieck (Große Kreisstadt Delitzsch) J. Otto, M. Denef (Technische Werke Delitzsch) G. Schröder, I. Erfurt (Leipziger Institut für Energie GmbH) Projektleitung: Prof. Dr. Thomas Bruckner (ab 1.1.2010) Vattenfall Europe Professur für Energiemanagement und Nachhaltigkeit Institut für Infrastruktur und Ressourcenmanagement Wirtschaftswissenschaftliche Fakultät Universität Leipzig Grimmaische Str. 12 D-04109 Leipzig Tel. 0341/97 33516 Email: [email protected] Das diesem Bericht zugrunde liegende Vorhaben wurde mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung unter dem Förderkennzeichen 03SF0364 gefördert. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt bei den Autoren. 3 1 AUFGABENSTELLUNG ............................................................................................................................... 5 2 VORAUSSETZUNGEN ZUR DURCHFÜHRUNG DES PROJEKTES ................................................................... 6 2.1 INSTITUT FÜR INFRASTRUKTUR UND RESSOURCENMANAGEMENT – IIRM .............................................................. 6 2.1.1 Forschungsstelle Kommunale Energiewirtschaft............................................................................... 6 2.1.2 Vattenfall Europe Professur für Energiemanagement und Nachhaltigkeit ....................................... 9 3 PLANUNG UND ABLAUF DES PROJEKTES ................................................................................................ 15 4 WISSENSCHAFTLICHER UND TECHNISCHER STAND ................................................................................ 17 5 ZUSAMMENARBEIT MIT ANDEREN STELLEN .......................................................................................... 18 6 EINLEITUNG ........................................................................................................................................... 19 7 DIE STADT DELITZSCH ............................................................................................................................ 23 7.1 7.1.1 Demographische Entwicklung ......................................................................................................... 23 7.1.2 Wirtschaftsstrukturelle Entwicklung ............................................................................................... 24 7.1.3 Delitzsch – ein typischer Vertreter ostdeutscher Mittelstädte ........................................................ 25 7.2 8 ENERGIEEINSATZ UND CO2-EMISSIONEN ....................................................................................................... 26 7.2.1 Bilanzierungsmethodik und Datengrundlage .................................................................................. 26 7.2.2 Entwicklung des Energieeinsatzes und der CO2-Emissionen ............................................................ 29 MAßNAHMEN ZUR EFFIZIENZSTEIGERUNG ............................................................................................ 32 8.1 TECHNO-ÖKONOMISCHE ASPEKTE ................................................................................................................ 32 8.1.1 Maßnahmen im Bereich der priv. Haushalte und im Umwandlungssektor ..................................... 32 8.1.2 Maßnahmen im Bereich GHD, Industrie und Verkehr ..................................................................... 35 8.2 9 SOZIO-ÖKONOMISCHE ENTWICKLUNG........................................................................................................... 23 SOZIO-ÖKONOMISCHE DIMENSION .............................................................................................................. 35 8.2.1 Befragung der Mieter und Wohnungseigentümer in Delitzsch ....................................................... 36 8.2.2 Bundesweite Befragung von Wohnungseigentümern ..................................................................... 38 UMSETZUNGSSTRATEGIE ....................................................................................................................... 45 9.1 HAUPTZIELE DES UMSETZUNGSKONZEPTES .................................................................................................... 47 9.2 ARBEITSPUNKTE ....................................................................................................................................... 48 9.2.1 Wissenschaftliche Ebene ................................................................................................................. 48 9.2.2 Multiplikator-Ebene......................................................................................................................... 56 9.2.3 Etablierung eines Energieeffizienz-Managers ................................................................................. 58 9.2.4 Mentoring und Monitoring.............................................................................................................. 61 10 PROJEKTPARTNER UND EIGENE VORARBEITEN ...................................................................................... 63 11 FÖRDERUNG / NOTWENDIGKEIT DER GELEISTETEN ARBEIT ................................................................... 65 4 12 VERWERTUNGSPLAN (NUTZEN UND ÜBERTRAGBARKEIT) ..................................................................... 65 13 FORTSCHRITT AUF DEM GEBIET DES VORHABENS .................................................................................. 66 14 VERÖFFENTLICHUNGEN ......................................................................................................................... 66 15 ANHANG: ............................................................................................................................................... 68 15.1 LITERATUR .............................................................................................................................................. 68 15.2 ABBILDUNGEN UND ERGEBNISTABELLEN ........................................................................................................ 73 5 Teil I: Kurze Darstellung des Projektes 1 Aufgabenstellung Ziel des Projektvorhabens ist es, im Rahmen der Phase II des BMBF Wettbewerbs „Energieeffiziente Stadt― ein Umsetzungskonzept zu entwickeln, mit dessen Hilfe in der dritten Phase dieses Wettbewerbs ein exemplarisches akteursorientiertes Energiemanagementsystem für die Große Kreisstadt Delitzsch realisiert werden kann, das als Vorbild für vergleichbare Kommunen mit ähnlichen demographischen Randbedingungen dienen kann. Mit Hilfe dieses Energiemanagementsystems soll es Delitzsch gelingen, die Energieeffizienz der Stadt deutlich zu erhöhen und damit einen wichtigen Beitrag zur Erreichung der Klimaschutzziele der Bundesregierung zu leisten. Dies soll unter Berücksichtigung der Pfadabhängigkeit des ‚Systems Stadt‗ geschehen. Wenn im Projektvorhaben für die ‚Große Kreisstadt Delitzsch‗ also der Weg in eine energieeffiziente Moderne gebahnt werden soll, so soll dies nicht ‚am grünen Tisch‗, sondern unter Beachtung der gegebenen Pfadabhängigkeiten (also der ökonomisch-technischen und sozialen ‚sunk costs‗) geschehen. Gerade die Umsteuerung großer technischer Systeme bedarf einer gezielten Pfadentwicklung, die im hier vorgeschlagenen Projekt durch die Implementierung eines akteursorientierten Energiemanagementsystems im Kontext einer umfassenden Stadtentwicklungsstrategie realisiert werden soll. Sieht man von den geringen Möglichkeiten des kommunalen Ordnungsrechtes ab und berücksichtigt man, dass die knappen Kassen der Kommune in der Regel keine zusätzlichen Ausgaben für kommunale Förderprogramme erlauben, bleibt über die Verbesserung der städtischen Liegenschaften hinaus, im Wesentlichen nur eine Möglichkeit den Klimaschutz wirklich voranzutreiben: Die Schaffung von „Enabling Conditions― durch den gezielten Einsatz innovativer Dienstleistungen. Wie im Hauptteil dieses Berichtes gezeigt wird, greift das entwickelte Umsetzungskonzept alle drei Förderschwerpunkte der Bekanntmachung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung von Richtlinien über die Fördermaßnahme „Wettbewerb Energieeffiziente Stadt" im Rahmen des Förderkonzepts „Grundlagenforschung Energie 2020+" vom 09. April 2008 gleichermaßen auf: (1) den Systemgedanken (inkl. einer integrierten Analyse der sich ergebenden Wechselwirkungen), (2) innovative Ideen im kommunalen Kontext und (3) Dienstleistungen als Kernelemente jeder erfolgreichen Strategie zur Steigerung der Energieeffizienz von Kommunen. 6 2 Voraussetzungen zur Durchführung des Projektes Der Projektantrag wurde vom Institut für Infrastruktur und Ressourcenmanagement (IIRM) der Wirtschaftswissenschaftlichen Fakultät der Universität Leipzig entworfen. Die Leitung des Projektes lag zunächst bei Herrn Dr. André Bleicher (Forschungsstelle Kommunale Energiewirtschaft am IIRM). Nach dem Wechsel von Herrn Bleicher an die FH Salzburg wurde die Leitung des Projektes von Herrn Prof. Dr. Thomas Bruckner, Vattenfall Europe Professur für Energiemanagement und Nachhaltigkeit (Institut für Infrastruktur und Ressourcenmanagement der Universität Leipzig) übernommen. 2.1 Institut für Infrastruktur und Ressourcenmanagement – IIRM Das Institut für Infrastruktur und Ressourcenmanagement (IIRM) der Universität Leipzig besitzt eine umfangreiche Erfahrung auf dem Gebiet des Ressourcenmanagements und der Erforschung von Infrastruktureinrichtungen in den Bereichen Energie, Wasser und Abwasser. Zu den Schwerpunkten des Instituts gehört die Analyse der Infrastrukturbereitstellung im Kontext des wirtschaftlichen und demographischen Wandels. 2.1.1 Forschungsstelle Kommunale Energiewirtschaft Die Forschungsstelle Kommunale Energiewirtschaft, die 2007 als gemeinsame Stiftung der Verbundnetz Gas AG (VNG) und der Stadtwerke Leipzig gegründet wurde, befasst sich mit den institutionellen Rahmenbedingungen der kommunalen Energiewirtschaft. Zu den Forschungsschwerpunkten gehört die Analyse von Kooperationen kommunaler Unternehmen, der Privatisierung und Rekommunalisierung kommunaler Versorgungsstrukturen sowie der Einbettung kommunaler Energiewirtschaft in das organisationale Feld der Energiewirtschaft. Dr. André Bleicher, der die Forschungsstelle Kommunale Energiewirtschaft bis zum 31.12.2009 als Geschäftsführer geleitet hat, hat zum Thema „Die Institutionalisierung eines organisationalen Feldes – das Beispiel der Elektrizitätswirtschaft― promoviert. Er verfügte bereits zu Projektbeginn über eine langjährige Erfahrung in der Regionalentwicklung und in der Kooperationsforschung. Neben Herrn Bleicher waren seitens der FKE insbesondere folgende Mitarbeiter am Projekt beteiligt: Herr Dr. Stefan Geyler ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Infrastruktur und Ressourcenmanagement. Er schloss sein Promotionsverfahren zum Thema „Ökonomisch-ökologische Bewertung von regionalen Trinkwasserschutzoptionen― 2007 ab. Frau Carina Gleiche M.A. ist wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Forschungsstelle Kommunale Energiewirtschaft. Sie studierte Geographie und Soziologie an der Freien Universität Berlin, an der Universität Potsdam und am Roskilde Universitetscenter. 7 Projektrelevante Publikationen: Bleicher, A. (2007): Die Institutionalisierung eines organisationalen Feldes – das Beispiel der Elektrizitätswirtschaft. Cottbus. Bleicher, A. (2006): Die Institutionalisierung der Elektrizitätswirtschaft und ihre Folgen. In: Forum der Forschung, Heft 2. Bleicher, A.; Steiner, R. (2005): Szenarien wirtschaftlicher Entwicklung in der sächsischpolnischen Grenzregion: Verdrängungskonkurrenz oder Win-win-Situation? In: Neumann, I. (Hrsg.): Die Zukunft des deutsch-polnischen Grenzraumes gestalten – Szenarien für den deutsch-polnischen Grenzraum im Zuge der EU-Erweiterung. Dresden. Bleicher, A.; Fischer, J.; Gensior, S.; Steiner, R. (2003): Strukturen und Stabilitätsbedingungen regionaler Vernetzung. In: G. Schmidt (Hrsg.): Abschlussbericht des DFG-Schwerpunkts 197 ‚Regulierung und Restrukturierung der Arbeit in den Spannungsfeldern von Globalisierung und Dezentralisierung. Bonn, Erlangen, 129 – 148. Bleicher, A.; Fischer, J.; Gensior, S.; Steiner, R. (2002): Auswirkungen von Outsourcing auf Beschäftigung und Arbeitsbeziehungen. In: WSI-Mitteilungen, 55. Jg., Nr. 7, S. 403 – 409. Bleicher, A.; Steiner, R. (2002): Funktionsweise und Potentiale regional vernetzter Geschäftsbeziehungen – Das Beispiel Brandenburg. In: Fischer, J.; Gensior, S. (Hrsg.): Sprungbrett Region? Strukturen und Voraussetzungen vernetzter Geschäftsbeziehungen. Berlin, S. 105 – 134. Geyler, S.; Holländer, R. (2008): Dezentrale versus zentrale Abwasserentsorgung - Situation und Entwicklungstendenzen. Geyler, S.; Thomas, P. (2003): Zentral oder Semizentral? Eine Modellbetrachtung zur Abwasserentsorgung kleiner und mittelgroßer Orte. LACER – The Leipzig Annual Civil Engineering Report No. 8, Leipzig, S. 487 - 494. Messner, F.; Geyler, S. (2001): Die Nutzen-Kosten-Analyse von Landnutzungsänderungen im Torgauer Raum. In: Horsch, H., Ring, I., Herzog, F. (Hrsg.): Nachhaltige Wasserbewirtschaftung und Landnutzung – Methoden und Instrumente der Entscheidungsfindung und umsetzung. Metropolis, Marburg, S. 235 - 268. Klauer, B.; Horsch, H.; Geyler, S.; Meyer, B. (2000): Indikatoren und Kriterien für einen nachhaltigen Grundwasserschutz in der Querfurter Platte. UFZ-Bericht 30/2000, Leipzig. Geyler, S. (1999): Ökologisch-ökonomische Bewertung von Optionen des regionalen Trinkwasserschutzes im Kontext von Nachhaltigkeit. In: Horsch, H.; Ring, I. (Hrsg.): Naturressour- 8 censchutz und wirtschaftliche Entwicklung. Nachhaltige Wasserbewirtschaftung und Landnutzung im Elbeeinzugsgebiet. UFZ-Bericht 16/1999, Leipzig, S. 129 - 156. Holländer, R. (2001): Wasserwirtschaftliche Perspektiven als Herausforderung für die technische und soziale Entwicklung, LACER Nr. 6, Universität Leipzig. Holländer, R. (2001): Deutsche Erfahrungen aus der Zusammenarbeit an grenzüberschreitenden Gewässern, in: Entwicklung und Ländlicher Raum, 35Jg., Heft 5, S. 26 - 29. Projektrelevante Referenzprojekte: Projekt „Lernende Region Chemnitz“ (1996 – 1999), gefördert durch die Gemeinschaftsinitiative ADAPT, einem Förderprogramm der Europäischen Gemeinschaft, Institut für Weiterbildung und Organisationsentwicklung e.V., TU Chemnitz, Projektleitung: Prof. Dr. Roland Schöne. DFG-Projekt „Strukturen und Stabilitätsbedingungen regionaler Vernetzung“, angesiedelt im DFG-Schwerpunkt „Regulierung und Restrukturierung der Arbeit in den Spannungsfeldern von Globalisierung und Dezentralisierung― (1998 – 2001), Projektleitung: Prof. Dr. Sabine Gensior, Prof. Dr. Joachim Fischer, BTU Cottbus, Lehrstuhl Wirtschafts- und Industriesoziologie. Projekt „Outsourcing in der Bergbau- und Energiewirtschaft in Ostdeutschland“ (1998), gefördert von der Hans-Böckler-Stiftung, Projektleitung: Prof. Dr. Sabine Gensior, Prof. Dr. Joachim Fischer, BTU Cottbus, Lehrstuhl Wirtschafts- und Industriesoziologie. Projekt „Die Bedeutung von Unternehmensausgliederungen für Beschäftigung, Arbeitsbeziehungen und Mitbestimmungsträger“ – am Beispiel der Bergbau- und Energiewirtschaft in Ostdeutschland“ (2000 – 2004), gefördert von der Hans-Böckler-Stiftung, Projektleitung: Prof. Dr. Sabine Gensior, Prof. Dr. Joachim Fischer, BTU Cottbus, Lehrstuhl Wirtschafts- und Industriesoziologie. KoReMi – Ziele und übertragbare Handlungsstrategien für ein kooperatives regionales Flächenmanagement unter Schrumpfungstendenzen in der Kernregion Mitteldeutschlands, gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung. Wertorientierte Sanierungsplanung in der Wasserwirtschaft (laufend, KWL Leipzig). Improving Sustainability of Municipal Service Provision in the Field of Water and Wastewater Management (laufend, Interreg 3c). 9 2.1.2 Vattenfall Europe Professur für Energiemanagement und Nachhaltigkeit Herr Prof. Dr. Thomas Bruckner, der die Leitung des Projektes am 1.1.2010 übernommen hat, ist seit Projektbeginn geschäftsführender Direktor des Instituts für Infrastruktur und Ressourcenmanagement, Inhaber der Vattenfall Europe Stiftungsprofessur für Energiemanagement und Nachhaltigkeit, Mitglied des Intergovernmental Panel on Climate Change und Gastwissenschaftler am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK). Zu den Forschungsschwerpunkten des Lehrstuhls für Energiemanagement und Nachhaltigkeit gehört die integrierte techno-ökonomische Optimierung betrieblicher, kommunaler, nationaler und globaler Energiesysteme, die Analyse liberalisierter Energiemärkte sowie die optimale Integration innovativer Klimaschutztechnologien (z.B. zur Nutzung erneuerbarer Energiequellen) in bestehende und zukünftige Energieversorgungssysteme. Auf kommunaler Ebene beschäftigt sich der Lehrstuhl neben der Erstellung innovativer integrierter Klimaschutzkonzepte insbesondere mit der dynamischen agenten-basierten Modellierung der städtischen Entwicklung unter Berücksichtigung von Klimaschutzrestriktionen. Auf regionaler und globaler Ebene steht die Entwicklung von Integrated-Assessment-Modellen, die in Kooperation mit dem Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung erstellt werden, im Zentrum der wissenschaftlichen Arbeit des Lehrstuhls. Zu den wissenschaftlichen Mitarbeitern des Lehrstuhls, die wesentlich zum Erfolg des Projektes beigetragen haben, gehören Frau Maria Gröger (erworbene Abschlüsse: DiplomWirtschaftsingenieur und Diplom-Bauingenieur) und Frau Victoria Schmid (erworbene Abschlüsse: Master in Energy Management, Diplom-Volkswirt, Diplom-Kauffrau). Projektrelevante Publikationen Dissertation: Bruckner, T.: Dynamische Energie- und Emissionsoptimierung regionaler Energiesysteme, Institut für Theoretische Physik, Universität Würzburg (1997). Co-Editor: Tsatsaronis, G.; Moran, M. J.; Cziesla, F.; Bruckner, T. (Eds.): ECOS 2002 - Proceedings of the 15th International Conference on Efficiency, Costs, Optimization, Simulation and Environmental Impact of Energy Systems, Band 1 - 3, ISBN 3-00-009533-0, Technische Universität Berlin, Institut für Energietechnik, Berlin (2002). 10 Tsatsaronis, G.; Moran, M. J.; Cziesla, F.; Bruckner, T. (Eds.): Efficiency, Costs, Optimization, Simulation and Environmental Impact of Energy Systems, Special Issue dedicated to ECOS 2002, Berlin, Germany, 3-5 July, 2002, 15th International Conference on Efficiency, Costs, Optimization, Simulation and Environmental Impact of Energy Systems, Energy – The International Journal 29, Issues 12-15, 1835-2617 (2004). Publikationen in begutachteten Fachzeitschriften: 1. Groscurth, H.-M.; Bruckner, T.; Kümmel, R.: Energy, Cost, and Carbon Dioxide Optimization of Disaggregated, Regional Energy-Supply Systems, Invited Paper, Energy - The International Journal 18, 1187-1205 (1993). 2. Bruckner, T.; Blavdzevitch, A.; Groscurth, H.-M.; Kümmel, R.: Rational Use of Energy in the Ukraine: A Pilot Study for Desna, Energy - The International Journal 19, 489-497 (1994). 3. Groscurth, H.-M.; Bruckner, T.; Kümmel, R.: Modeling of Energy-Services Supply Systems, Energy - The International Journal 20, 941-958 (1995). 4. Kümmel, R.; Groscurth, H.-M.; Bruckner, T.: Energy, Cost, and Emission Optimization, Ceskoslovensky casopis pro fyziku 45, 190-200 (1995). 5. Kunkel, A.; Schwab, H.; Bruckner, T.; Kümmel, R.: Kraft-Wärme-Kopplung und innovative Energiespeicherkonzepte, Brennstoff-Wärme-Kraft 48, 54-60 (1996). 6. Bruckner, T.; Groscurth, H.-M.; Kümmel, R.: Competition and Synergy between Energy Technologies in Municipal Energy Systems, Energy - The International Journal 22, 1005-1014 (1997). 7. Bruckner, T.; Kümmel, R.; Groscurth, H.-M.: Optimierung emissionsmindernder Energietechnologien: Konkurrenz und Synergie in kommunalen Energiesystemen, Energiewirtschaftliche Tagesfragen, 47. Jg., Heft 3, 139-146 (1997). 8. Schellnhuber, H.-J.; Bruckner, T.: Klimaschutz als Beispiel analytischer und politischer Komplexität: Leitplanken erforderlich, Spezialausgabe Ökologisch-ökonomische Komplexität, Ökologisches Wirtschaften 3/4 1998, 10-12 (1998). 9. Lindenberger, D.; Bruckner, T.; Groscurth, H.-M.; Kümmel, R.: Optimization of Solar District Heating Systems: Seasonal Storage, Heat Pumps, and Cogeneration, Energy The International Journal 25, 591-608 (2000). 11 10. Lindenberger, D.; Bruckner, T.; Groscurth, H.-M.; Kümmel, R.: Heat, Electricity, Sun, and Fossil Fuels: Dynamic Energy, Emission, and Cost Optimization, High Temperatures High Pressures 33, 463-468 (2001). 11. Bruckner, T.; Morrison, R.; Handley, C.; Patterson, M.: High-Resolution Modeling of Energy-Services Supply Systems Using deeco: Overview and Application to Policy Development, Annals of Operations Research 121, 151-180 (2003). 12. Lindenberger, D.; Bruckner, T.; Morrison, R.; Groscurth, H.-M.; Kümmel, R.: Modernization of Local Energy Systems, Energy - The International Journal 29, 245-256 (2004). 13. Bruckner, T.; Morrison, R.; Wittmann, T.: Public Policy Modeling of Distributed Energy Technologies: Strategies, Attributes, and Challenges, Ecological Economics 54, 328-345 (2005). 14. Wittmann, T.; Bruckner, T.: Agenten-basierte Modellierung urbaner Energiesysteme, Wirtschaftsinformatik 5/2007, 352-360, 2007. 15. Bode, S.; Kondziella, H.; Bruckner, T.: Laufzeitverlängerung von Kernkraftwerken: Handlungsoptionen zum Vorteilsausgleich, Energiewirtschaftliche Tagesfragen, 60. Jg., Heft 9, 35-37 (2010). 16. Kondziella, H.; Bode, S.; Bruckner, T.: Mögliches Aufkommen einer Brennelementesteuer im Kontext der Laufzeitverlängerung der Kernkraftwerke, Energiewirtschaftliche Tagesfragen, 60. Jg., Heft 10 (2010, im Druck). Veröffentlichte Tagungs- und Buchbeiträge 1. Groscurth, H.-M.; Bruckner, T.; Kümmel, R.: Integrated Energy Management with ECCO, Proceedings of the Conference: Next Generation Technologies for Efficient Energy End Uses and Fuel Switching, Dortmund, April 7-9, 1992, 847-860 (1992). 2. Bruckner, T.; Kümmel, R.; Groscurth, H.-M.: Energy-, Cost- and CO2-Optimization in Industrial Systems, in: Lingeman, E. W. A. (Ed.): Using Energy in an Intelligent Way, Proceedings of the 111. WE-Heraeus Seminar in Cooperation with the European Physical Society Action Committee on Physics and Society, Trassenheide, May 6 -10, 1993, European Physical Society, Geneva, 49-70 (1993). 3. Kümmel, R.; Bruckner, T.: Energie, Entropie - Ökonomie, Ökologie, in: Ch. Pfister (Ed.): Das 1950er Syndrom, Haupt, Bern, Stuttgart, Wien, 129-148 (1994). 12 4. Groscurth, H.-M.; Bruckner, T.: Technical and Economic Competition of Advanced Energy Technologies, in: E.W.A. Lingeman (Ed.): Economy-Energy-Entropy, Proc. of the Europhysics Study Conference, European Physical Society, Geneva, May 10-13, 1996, 137- 149 (1996). 5. Schellnhuber, H.-J.; Bruckner, T.: Zur Klimaschutzstrategie des langen Bremsweges, Verband der Elektrizitätswerke Österreichs, VEÖ Journal 10/98, 34-39 (1998). 6. Groscurth, H.-M.; Bruckner, T.; Kümmel, R.: Dynamic Second Law Analysis and Emission Mitigation in Energy Systems, in: S. Ulgiati (Ed.): Proc. of the International Workshop: Advances in Energy Studies: Energy Flows in Ecology and Economy, Porto Venere, Italy, May 26-30, 1998, Museum of Science and Scientific Information, 597-604 (1998). 7. Moldenhauer, O.; Bruckner, T.; Petschel-Held, G.: The Use of Semi-Qualitative Reasoning and Probability Distributions in Assessing Possible Behaviours of a Socio-Economic System, in: Mohammadian, M. (Ed.): Computational Intelligence for Modelling, Control and Automation, IOS Press, Amsterdam, 410-416 (1999). 8. Bruckner, T.: Energieversorgung und Klimaschutz, in: Bayerische Akademie der Wissenschaften: Zur Ökonomie und Ökologie künftiger Stromversorgung, Rundgespräche der Kommission für Ökologie 19, Pfeil, München, 129-144 (2000). 9. Bruckner, T.; Petschel-Held, G.; Tóth, F. L.: The Tolerable Windows Approach to Global Warming, in: Abele, H.; Heller, T. C.; Schleicher, S. P. (Eds.): Designing Climate Policy, Austrian Council on Climate Change, Service Fachverlag, Wien, 49-87 (2001). 10. Morrison, T.; Bruckner, T.: High-Resolution Modeling of Distributed Resources Using deeco: Adverse Interactions and Potential Policy Conflicts, in: Ulgiati, S. (Ed.): Proc. of the 3rd Biennial International Workshop: Advances in Energy Studies: Reconsidering the Importance of Energy, Porto Venere, Italy, September 24-28, 2002. Servizi Grafici Editoriali, Padova, 97-107 (2003). 11. Kleinen, T.; Füssel, H.-M.; Bruckner, T.: Vorsorgeprinzip und Klimawandel: Der Leitplankenansatz, in: Böschen, S.; Schneider, M.; Lerf, A. (Eds.): Handeln trotz Nichtwissen, Campus Verlag, Frankfurt, 79-98 (2004). 13 12. Morrison, R.; Wittmann, T.; Bruckner, T.: Energy Sustainability through Representative Large-Scale Simulation: The Logical and Physical Design of xeona, in: Proc. of the International Conference on Sustainability Engineering and Science (ICSES), Auckland, New Zealand, July 6-9 (2004). http://www.nzsses.org.nz/conference/ConfManuscripts.cfm 13. Morrison, R.; Wittmann, T.; Heise, J.; Bruckner, T.: Policy-oriented Energy System Modeling with 'xeona', in: Proc. of ECOS 2005 (18th International Conference on Efficiency, Cost, Optimization, Simulation and Environmental Impact of Energy Systems): Shaping our Future Energy Systems, June 20-22, 2005, Trondheim, Norway, 659-667 (2005). 14. Bruckner, T.; Schellnhuber, H.-J.: Globaler Klimawandel – Aktueller Stand der wissenschaftlichen Diskussion, in: Pöschk, J. (Ed.): Energieeffizienz in Gebäuden – Jahrbuch 2006, Verlag und Medienservice Energie, Berlin, 65-76 (2006) 15. Wittmann, T.; Morrison, R.; Richter, J.; Bruckner, T.: A Bounded Rationality Model of Private Energy Investment Decisions, in: Proc. of the 29th IAEE International Conference: Securing Energy in Insecure Times, June 7-10, 2006, Potsdam, Germany (2006). 16. Bruckner, T.; Heise, J.; Morrison, R.: Advanced Integrated Energy Systems, in: Proc. of the International EURO Conference on Operation Research Models and Methods in the Energy Sector (ORMMES 2006), September 6-8, 2006. Coimbra, Portugal (2006). 17. Wolf, D.; Witt, M.; Bruckner, T.: Auswirkung der fluktuierenden Stromeinspeisung aus Windenergie auf die CO2-Emissionen fossil befeuerter Kraftwerke, in: Proceedings der 5. Internationalen Energiewirtschaftstagung an der TU Wien (IEWT 2007), 14. -16. Februar 2007, Wien (2007). 18. Edenhofer, O.; Flachsland, C.; Bruckner, T.: Nachtrag: Deutschlands Beitrag zur Lösung des Weltklimaproblems - Was lässt sich erreichen?, ifo Schnelldienst 10/2007, 22-26 (2007). 19. Bruckner, T.: Kostenoptimaler Klimaschutz – das Projekt SPARK, in: Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, Honda Motor Europe (North) GmbH, EUROPARC Deutschland e.V. (Eds.): Potsdamer Klimakonferenz 2007: Innovationsoffensive für den Klimaschutz, 22. November 2007, Potsdam (2008). 20. Bruckner, T.; Edenhofer, O.: Die Bedeutung der erneuerbaren Energien für die Klimapolitik, Wasserbaukolloquium 2009: Wasserkraft im Zeichen des Klimawandels, 12.13.3.2009, Dresdener Wasserbauliche Mitteilungen 39, 7-17 (2009). 14 21. Wittmann, T.; Bruckner, T.: Agent-based Modeling of Urban Energy Supply Systems Facing Climate Protection Constraints, 5th World Bank Urban Research Symposium, ―Cities and Climate Change‖, 28. Juni 2009, Marseille (2009). 22. Kanngießer, A.; Wolf, D.; Theofilidi, M.; Bruckner, T.: Optimierter Einsatz von Druckluftspeicherkraftwerken unter Berücksichtigung von Restriktionen im Verteilnetz. In: VDIBerichte 2080, VDI Verlag GmbH, Düsseldorf (2009). 23. Bruckner, T.; Edenhofer, O.; Held, H.; Haller, M.; Lüken, M.; Bauer, N.; Nakicenovic, N.; Mlynek, J.: Robust Options for Decarbonization - Background Paper for Session II: Energy Security, Nobel Laureates Symposium ―Global Sustainability: A Nobel Cause‖, in: Schellnhuber, H.-J.; Molina, M.; Stern, N.; Huber, V. and Kadner, S. (Eds.): Global Sustainability – A Nobel Cause, Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, USA, 189-204 (2010). http://www.nobel-cause.de/book/NobelCauseBook_chapter16.pdf Projektrelevante Referenzprojekte: Solar gestützte Energieversorgung von Gebäuden (SOLEG); gefördert durch die Bayerische Forschungsstiftung (1996 – 1999). Innovative Systeme und optimierte Techniken zur energetischen Gebäudesanierung (ISOTEG)”, gefördert durch die Bayerische Forschungsstiftung (1999 – 2001). Integrated Assessment of Climate Protection Strategies, gefördert durch das Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) und das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF, 1996-2000). Klimaschutz und netzwerkbasierte Energiemärkte, gefördert durch die Stiftung der Deutschen Wirtschaft (2003 – 2006). Kosteneffizienter Ausbau der Erneuerbaren Energien, gefördert durch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU, 2007 – 2010). Auswirkung einer verstärkten Förderung erneuerbarer Energien auf die Investitionsdynamik im konventionellen Kraftwerkspark, gefördert durch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU, 2009-2010). 15 3 Planung und Ablauf des Projektes Das Projekt mit dem Titel „Wege in die energieeffiziente urbane Moderne – Entwicklung eines akteursorientierten kommunalen Energiemanagementsystems in Delitzsch― wurde am 20.05.2009 genehmigt. Im Bereich der Forschungsstelle für Kommunale Energiewirtschaft der Universität Leipzig gelang es, bereits ab dem 1.6.2009 eine wissenschaftliche Mitarbeiterin zu übernehmen, die bereits zuvor im Rahmen anderer Projekte am Institut für Infrastruktur und Ressourcenmanagement gearbeitet hatte. Die am Lehrstuhl für Energiemanagement und Nachhaltigkeit neu zu besetzende Stelle konnte am 1.8.2009 besetzt werden. Weitere Aufgaben wurden im Rahmen von Aufstockungen von wissenschaftlichen Mitarbeitern übernommen, die bereits zuvor am Institut tätig waren. Sofort nach Bekanntgabe der Bewilligung erfolgte darüber hinaus die Ausgestaltung des Unterauftrags, über den mit Wirkung vom 5.8.2009 das Leipziger Institut für Energie GmbH in das Projekt eingebunden werden konnte. Die große Kreisstadt Delitzsch hatte durch einen entsprechenden Stadtratsbeschluss bereits am 23.4.2009 ihre Bereitschaft zur Teilnahme am Projekt zum Ausdruck gebracht. Ein erstes Treffen aller Projektteilnehmer (Universität Leipzig. Institut für Energie Leipzig, Technische Werke Delitzsch und Stadt Delitzsch) fand am 11. Juni 2009 statt. Ein weiteres Treffen (23.10.2009) diente dazu, erste Ergebnisse zu diskutieren und den ersten öffentlichen Workshop vorzubereiten, der am 11.12.2009 ebenfalls in Delitzsch stattgefunden hat. Neben den Projektpartnern nahmen daran insbesondere folgende Institutionen und energiewirtschaftlich relevante Akteure teil: Kreiswerke Delitzsch GmbH, European Energy Award Team der Stadt Delitzsch, RTI Ingenieure GmbH, Kreiskrankenhaus Delitzsch GmbH, Sächsische Energieagentur (saena), Wohnungsbaugenossenschaft „Aufbau―, Wohnungsgesellschaft der Stadt Delitzsch, Umweltforschungszentrum Leipzig, Kommunalentwicklung Mitteldeutschland GmbH, Gewerbe- und Energiepark Delitzsch. Nachdem die Projekthomepage erstellt wurde, konnte sie am 10.03.2010 veröffentlicht werden. Der zweite Workshop (17.5.2010) diente dazu, die Erstellung des Umsetzungskonzeptes vorzubereiten, das am 30.6.2010 eingereicht wurde. Das entsprechende Konzept wurde am 14.9.2010 bei der Auswahlveranstaltung des BMBF-Wettbewerbs „Energieeffiziente Stadt― vorgestellt und vom Gutachterkreis für eine weitere Förderung empfohlen. Es gehört zu den fünf Gewinnern dieses Wettbewerbs, die am 15.9.2010 in Berlin durch Frau Prof. Dr. Annette Schavan (Bundesministerin für Bildung und Forschung) ausgezeichnet wurden. Zu den Schwerpunkten, die im Rahmen des Projektes in der 2. Phase des Wettbewerbs adressiert wurden, gehören insbesondere: 16 1. Analyse der Stadt Delitzsch a. Untersuchung der sozio-ökonomischen Entwicklung i. Demographische Entwicklung ii. Wirtschaftsstrukturelle Entwicklung iii. Einordnung der Stadt Delitzsch b. Erstellen einer Energie- und Klimabilanz 2. Analyse zukünftig möglicher Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz a. Techno-ökonomische Modellierung in den Sektoren Private Haushalte, Gewerbe-Handel-Dienstleistungen (GHD), Industrie und Verkehr b. Sozio-ökonomische Dimension i. Befragung der Mieter und Wohnungseigentümer in Delitzsch ii. Bundesweite Befragung von Wohnungseigentümern 3. Ausarbeitung des Umsetzungskonzeptes a. Definition der Hauptziele b. Ausarbeitung der Arbeitspunkte i. Wissenschaftliche Aspekte ii. Multiplikator Aspekte iii. Design des Energieeffizienzmanagers iv. Mentoring und Monitoring c. Analyse der Umsetzbarkeit und Verallgemeinerbarkeit Die bei der Bearbeitung dieser Arbeitspunkte erhaltenen Ergebnisse werden im Teil II dieses Berichtes ausführlich dargestellt. 17 4 Wissenschaftlicher und technischer Stand Die techno-ökonomische Modellierung von Energieversorgungssystemen blickt auf eine lange Tradition zurück. Zu den Optimierungsmodellen, die bereits sehr früh zum Einsatz kamen, gehören insbesondere das von der EU in Auftrag gegebene Modell EFOM (Energy Flow Optimisation Model, Van der Voort, 1985), das im Auftrag der Internationalen Energie Agentur entwickelte Modell MARKAL (MARKet Allocation, Fishbone und Abilock, 1981; Seebregts et al., 2002, und - für Anwendungen im kommunalen Kontext - Haurie, 2001) und das am IIASA entwickelte Modell MESSAGE (Messner und Strubegger, 1995). Im Hinblick auf eine kommunale Anwendung sind vor allem die im Auftrag der Arbeitsgemeinschaft Fernwärme (AGFW, 2000a und 2000b) für die Erstellung der Vor- und der Hauptstudie zum Themenkomplex „Pluralistische Wärmeversorgung― eingesetzten Modelle E3Net (Schaumann und Schweicke, 1995, vgl. auch Blesl, 2001) und MESAP/TIMES (Remme et al., 2001) zu nennen. Die Erstellung sog. Flächenmodelle zur räumlich aufgelösten Abbildung kommunaler Systeme wird darüber hinaus vor allem in Blesl, 2001 beschrieben. Zu den wichtigsten Entwicklungen der letzten Jahre gehört das Modell POLIS (Richter, 2004), das am MPI für Plasmaphysik in München entwickelt wurde und heute bei der GEF Ingenieur AG zum Einsatz kommt. Von besonderer Bedeutung für das Projekt sind darüber hinaus die grundlegenden Arbeiten zur disaggregierten Bestimmung der Energienachfrage (Roth et al., 1980; Ebel et al., 1990; Hake et al., 1999; Hille, 2002; Kleemann, 2000; Geiger, 2003). Von herausragender Bedeutung für das Projekt sind die in den letzten Jahren erzielten Erfolge in der Erforschung von Lebensstilen (Bourdieu, 1982; Earl, 1986; Müller, 1992; Lutzenhiser und Hackett , 1993; Hartmann, 1999) sowie die in der Modellierung von Entscheidungen unter begrenzter Rationalität (Bettman et al., 1998; Gigerenzer und Todd, 1999; Gigerenzer und Selten, 2001). Als wichtige Arbeiten in Bezug auf die Anwendung der Lebensstilforschung auf den Umwelt- und Energiebereich sind Prose und Wortmann, 1991; Reusswig 1994; Becker, 1996; Preisendörfer 1999; Reusswig, 1999; Reusswig 2002; Weber und Perrels, 2000; Tanner und Wölfing-Kast, 2002; Schuster 2003 zu nennen. Im Rahmen des Förderschwerpunkts „Sozialökologische Forschung― des Bundesministeriums für Bildung und Forschung wird der Ansatz der lebensstilbezogenen Zielgruppensegmentierung aktuell vor allem bei der Analyse des Wärmeenergiekonsums (Jahnke 2010) und der energetischen Gebäudesanierung (Stieß, 2010) zur Anwendung gebracht. 18 5 Zusammenarbeit mit anderen Stellen Zu den Mitgliedern des Projektkonsortiums gehörten: ► Große Kreisstadt Delitzsch Die Große Kreisstadt Delitzsch (ca. 27.200 Einwohner) liegt im Landkreis Nordsachsen. Sie war Teilnehmer am European Energy Award, erhielt die Auszeichnung im Jahr 2007 sowie erneut 2010. Des Weiteren hat die Stadt ein umfassendes städtebauliches Entwicklungskonzept (SEKo) im Hinblick auf den demographischen Wandel erarbeitet, welches auch klima- und energiepolitische Zielstellungen formuliert. ► Technische Werke Delitzsch GmbH (TWD) Die TWD ist das örtliche Versorgungsunternehmen (Strom und Fernwärme) für Haushalte, Gewerbe und Industrie der Stadt Delitzsch. Sie ist Mitglied im Energieteam des European Energy Awards und arbeitet auf der Basis der Energie- und Kosteneffizienz eng mit der Stadt Delitzsch zusammen. ► Institut für Infrastruktur und Ressourcenmanagement (IIRM) der Universität Leipzig, vertreten durch a) Vattenfall Europe Professur für Energiemanagement und Nachhaltigkeit b) Forschungsstelle Kommunale Energiewirtschaft (FKE) Die Expertise des IIRM wurde bereits im Kapitel 2.1 ausführlich beschrieben. ► Leipziger Institut für Energie GmbH Das Institut verfügt über Projekterfahrungen zu überregionalen und kommunalen Energie-/Klimakonzepten sowie zu spezifischen versorgungstechnischen Erfahrungen wie etwa den Einfluss des demographischen Wandels auf die Energieversorgung oder leitungstechnische Konsequenzen aus dem Stadtumbau Ost. An der Entwicklung des Umsetzungskonzeptes waren darüber hinaus die Kommunalentwicklung Mitteldeutschland GmbH (KEM) und das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ beratend beteiligt. Zur Vorbereitung der zweiten Projektphase fanden darüber hinaus Gespräche mit der Firma Microm in Neuss und dem Sociovision Institut in Heidelberg statt, die zu den führenden Providern von ortsbezogenen Lebensstildaten bzw. von Analyserastern zählen, die zur Bestimmung der Lebensstilzugehörigkeit herangezogen werden können. 19 Teil II: Eingehende Darstellung des Projektes „Cities (including towns) currently use over two-thirds of the world’s energy and account for more than 70 % of global CO2 emissions” (IEA, 2008). 6 Einleitung Die Europäische Union hat sich das Ziel gesetzt, bis 2020 den Ausstoß von Treibhausgasen um 20 % zu verringern, die Energieeffizienz um 20 % zu erhöhen sowie den Anteil von erneuerbaren Energien am Primärenergieeinsatz auf 20 % zu steigern. Das Integrierte Energie- und Klimaschutzprogramm (IEKP) und die darauf aufbauenden Beschlüsse der Bundesregierung konkretisieren den Beitrag, den Deutschland bis zum Jahr 2020 zur Umsetzung dieses Ziels leisten möchte, wie folgt: Reduktion der deutschen Treibhausgasemissionen um 40 % gegenüber 1990, Steigerung des Anteils erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung auf 30 %, Steigerung des Anteils erneuerbarer Energien an der Wärmeerzeugung auf 14 %. Zur Erreichung dieser Ziele haben die EU und die Bundesregierung verschiedene Klimaschutzinitiativen ergriffen, die ihren Niederschlag vor allem in folgenden Gesetzen und Förderprogrammen gefunden haben: EU-weiter Emissionshandel Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) und Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetz (KWKG) Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) Marktanreiz-Programm für erneuerbare Wärme im Altbaubestand Energieeinsparverordnung (EnEV) und KfW-CO2-Gebäudesanierungsprogramm Die genannten Gesetze definieren die energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen, die dazu führen sollen, dass sich die lokal agierenden Akteure durch Gebote, Verbote und Anreize in ihrer Gesamtheit idealtypisch so verhalten, dass die oben angesprochenen Zielvorgaben erreicht werden. Da diese Instrumente bereits direkt auf die einzelnen Akteure wirken, erscheint es auf den ersten Blick nicht zwingend (möglicherwiese sogar nicht zielführend), auf kommunaler Ebene zusätzlich eigene Klimaschutzziele zu definieren und Klimaschutzkonzepte zu ihrer Umsetzung zu entwerfen. Könnte es – provokant formuliert – so sein, dass kommunale Klimaschutzkonzepte in der Anfangsphase der Klimaschutzdebatte eine wichtige Vorreiterfunktion erfüllt haben; nun aber – mit zunehmender Ausgestaltung der nationalen Instrumente – an Bedeutung verlieren, zumal die bindende Kraft kommunaler Ziele schwach ist? Dies ist aus drei Gründen nicht der Fall: 20 1.) Integrierte Analyse der sich ergebenden Wechselwirkungen (Systemgedanke) Windkraftanlagen und andere Anlagen zur regenerativen Stromerzeugung können auch außerhalb von Ortschaften installiert werden. Vor allem für Maßnahmen, die zu einer Steigerung der Energieeffizienz und der Nutzung erneuerbarer Energien im Wärmesektor führen sollen, gilt dies im Regelfall jedoch nicht. Städte und Gemeinden sind der Ort, wo diese Maßnahmen simultan, aber nicht notwendigerweise koordiniert umgesetzt werden. Dies kann zu Synergie- oftmals aber auch zu Konkurrenzeffekten führen, die detailliert untersucht werden müssen (vgl. Bruckner et al., 1997; Bruckner et al., 2003; Morrison und Bruckner, 2003; Bruckner et al., 2006). Durch die verschiedenen Klimaschutzinitiativen werden Anreize geschaffen, die auf kommunaler Ebene auf unterschiedliche Akteure (z.B. kommunale Energieversorger, neue Stromerzeuger, Wohnungsbaugesellschaften und private Haushalte) treffen und diese zu klimapolitisch gewünschtem Verhalten veranlassen sollen. Abb. 1 lässt exemplarisch erkennen, dass die gleichzeitige Förderung der Wärmedämmung, von Maßnahmen zur Integration erneuerbarer Energiequellen sowie zur Kraft-Wärme-Kopplung ein erhebliches Konfliktpotential in sich trägt (insbesondere dann, wenn so wie in der betrachteten Stadt Delitzsch die Senkung der Nachfrage durch demographisch bedingten Rückbau zusätzlich verschärft wird). Die Reduktion der Wärmenachfrage verringert das Absatzpotential der in KWK-Anlagen erzeugten Wärme. Wird Wärme aus regenerativen Energiequellen in ein System eingespeist, das gleichzeitig durch Abwärme aus KWK-Anlagen versorgt wird, so ergibt sich auch hier ein Konkurrenzeffekt, der besonders stark in den Jahreszeiten mit ohnehin geringer Wärmenachfrage zu Tage tritt (Bruckner und Berking, 2009). Abb. 1: Exemplarische Interaktion kommunaler Akteure Im Rahmen der Erstellung kommunaler (ganzheitlicher) Klimaschutzkonzepte können negative Wechselwirkungen der oben beschriebenen Art erkannt und koordinierte Strategien zur Linderung der daraus resultierenden Effekte erarbeitet werden (vgl. Bruckner et al., 2006). 21 2.) Verstärkende Wirkung von Dienstleistungen Das am Beginn der Einleitung stehende Zitat der Internationalen Energieagentur wird gerne dazu verwendet, die besondere Verantwortung von Städten und Gemeinden auf dem Gebiet der Ressourcenschonung und des Klimaschutzes hervorzuheben. Gleichzeitig lehrt die Erfahrung, dass in der Vergangenheit selbstgesteckte kommunale Klimaschutzziele oftmals nicht erreicht und ehrgeizige Klimaschutzkonzepte in den seltensten Fällen erfolgreich umgesetzt werden konnten. Da Klimaschutzkonzepte in der Regel keine bindende Wirkung1 entfalten, überrascht dies nicht. Der in der Vergangenheit nicht selten anzutreffende Glaube, die im Rahmen von Klimaschutzkonzepten identifizierten Strategien ließen sich technokratisch umsetzen, wirkt im Zeitalter der Liberalisierung der Strom- und Gasmärkte darüber hinaus zunehmend antiquiert – zumindest dann, wenn man zur Umsetzung der Strategien auf die Kooperationsbereitschaft nicht-institutioneller Akteure (z.B. die privaten Haushalte) angewiesen ist. Nüchtern betrachtet muss man anerkennen: Die in einer Kommune lebenden Akteure fragen zwar mengenmäßig viel Energie nach, die Stadtverwaltung ist aber nur begrenzt dazu in der Lage, den Umfang und die Art der Energienutzung tatsächlich zu beeinflussen. Das Portfolio der grundsätzlich zur Verfügung stehenden Technologien ist extern vorgegeben. Die Wirtschaftlichkeit wiederum wird durch die Preisentwicklung auf den Energiemärkten sowie durch Förderprogramme und andere energiewirtschaftliche und klimapolitische Rahmenbedingungen (z.B. den Emissionshandel) beeinflusst, die in der Regel auf der EU-, Bundes- oder Landesebene entworfen werden. Sieht man von den geringen Möglichkeiten des kommunalen Ordnungsrechtes ab und berücksichtigt man, dass die knappen Kassen der Kommune in der Regel keine zusätzlichen Ausgaben für eigene Förderprogramme erlauben, bleibt über Reduzierungen des Energieverbrauchs in kommunalen Liegenschaften hinaus, im Wesentlichen nur eine Möglichkeit den Klimaschutz wirklich voranzutreiben: Die Schaffung von „Enabling Conditions― durch den gezielten Einsatz innovativer Dienstleistungen. Hierzu gehören innovative Finanzierungsinstrumente (z.B. das Contracting), Strategien zum Informationstransfer und zur Bewusstseinsbildung, die Bildung von „Runden Tischen―, die Ausrufung von Wettbewerben und vor allem jemand, der diese Instrumente angepasst an die für das jeweils betrachtete Quartier und die dort lebenden Menschen kontinuierlich und kompetent zur Wirkung bringt – zum Beispiel ein Energieeffizienzmanger, der nicht nur berät, sondern aktiv gestaltet (vgl. Seite 57). 1 Zu den Ausnahmen, die diese Regel bestätigen, gehört die Ausweisung von Vorranggebieten für die Fernwärme oder Vorgaben im Bereich des Planungs- und Baurechtes. 22 3.) Kommunen als Ausgangsort für zukunftsweisende Ideen Noch vor wenigen Jahren glaubte man, dass kommunaler Klimaschutz im Wesentlichen darin bestünde, im Rahmen des technologisch Möglichen, die Klimaschutzstrategien auszuwählen, die mit den geringsten Kosten die vorgegebenen, oftmals in Leitbildern fixierten Klimaschutzziele erreichen lassen. Die Umsetzung dieser Strategien wurde anschließend meist der beratenen Kommune und ihren Akteuren überlassen. Stellte sich das gewünschte Ergebnis, obwohl es betriebswirtschaftlich sinnvoll war, nicht ein, so sprach man von Hemmnissen, die es zu überwinden galt. In den letzten Jahren richtete sich die Diskussion konsequenterweise darauf, die entsprechenden Hemmnisse zu identifizieren und Maßnahmen (z.B. der Abbau von Informationsdefiziten) abzuleiten, mit deren Hilfe diese beseitigt werden können (Hemmnisabbau). Nicht wenige glaubten, hierdurch aus den begrenzt rational handelnden, realen Akteuren am Ende dieses Prozesses solche machen zu können, die dem Ideal des aus den Wirtschaftswissenschaften bekannten „rational handelnden Akteurs― zumindest nahe kommen. Das hier vorliegende Umsetzungskonzept geht einen Schritt weiter. Es verabschiedet sich davon, durch den Abbau von Hemmnissen und gegebenenfalls durch eine entsprechende Überzeugungsarbeit, ausschließlich diejenige Technologie zum Einsatz bringen zu wollen, die für eine gegebene Situation (z.B. ein Gebäude mit bekanntem Wärmedämmstandard und bekanntem energiewirtschaftlichen „Kontext―, der sich zum Beispiel in den angenommenen Brennstoffpreisen und zugrunde gelegten Klimaschutzzielen ausdrückt) objektiv gesehen als kostenoptimal anzusehen ist. Wir erkennen an, dass es kosteneffiziente Techniken geben kann, die auch nach dem Abbau der Hemmnisse für den betrachteten Akteur nicht in Frage kommen. Wir fragen somit im Rahmen der Erstellung der Quartierskonzepte nicht nur danach, welche Gebäude es dort gibt, wie alt sie sind und welche Heizkessel in ihnen installiert sind, sondern gleichzeitig auch danach, wer dort lebt und wem das Haus gehört. Eine standardisierte Befragung soll es ermöglichen, herauszufinden, wie sich Menschen, die zu einer bestimmten Lebensstilgruppe gehören, im Hinblick auf energietechnische (Ersatz-) Investitionen typischerweise verhalten. Aufbauend darauf lassen sich innovative Quartierskonzepte erstellen, die diejenigen Technologien in den Vordergrund rücken, die zu einer Steigerung der Energieeffizienz führen und gleichzeitig von den Menschen, die in diesem Quartier wohnen, auch akzeptiert werden. Im Folgenden soll ausgehend von einer Beschreibung des Ist-Zustandes der Stadt Delitzsch, die exemplarisch im Rahmen der Erstellung dieses Umsetzungskonzeptes genauer untersucht wurde, gezeigt werden, wie solche Quartierskonzepte erstellt werden können. 23 7 Die Stadt Delitzsch 7.1 Sozio-ökonomische Entwicklung Die große Kreisstadt Delitzsch mit einer Stadtfläche von 83,57 km2 liegt im Nordwesten Sachsens ca. 30 km von Leipzig entfernt. Die Gesamtstadt mit einer Einwohnerzahl von 26.979 (Stand 31.12.2008) besteht aus insgesamt fünf Stadtteilen und 14 Ortsteilen (s. Abb. 25, Anhang). Für das Projekt wird nur das Stadtgebiet ohne Eingemeindungen (im Folgenden kurz „Stadtgebiet― genannt) bestehend aus den fünf Stadtteilen Nordost, Nordwest, Mitte, Südost und Südwest mit einer Einwohnerzahl von 21.675 (Jahr 2008) betrachtet, da das historisch gewachsene Stadtgebiet sich infrastrukturell deutlich von den seit den 1990ern eingemeindeten, eher dörflich strukturierten Ortsteilen unterscheidet. 7.1.1 Demographische Entwicklung Die Bevölkerungsentwicklung ist seit 1990 kontinuierlich rückläufig. Im Jahr 1990 belief sich die Bevölkerungszahl auf fast 26.000. Sie sank bis 2008 um 17 Prozent auf knapp 21.700 Einwohner. Delitzsch reiht sich damit in den Trend der rückläufigen Bevölkerungsentwicklung vergleichbarer Mittelstädte in den neuen Bundesländern ein. Verantwortlich für diese Entwicklung waren ein Rückgang bei den Geburtenzahlen und ein negativer Wanderungssaldo (Abwanderung) – insbesondere der unter Fünfzigjährigen. Bis 2020 wird für die Gesamtstadt Delitzsch in der regionalisierten Bevölkerungsprognose des Statistischen Landesamtes des Freistaates Sachsen eine weitere Abnahme um 7 % bis 11 % (bezogen auf 2006) vorhergesagt. Die Entwicklung des Alters der Bevölkerung im Landkreis Delitzsch entwickelt sich wie in vielen Landkreisen der neuen Bundesländer. Der Anteil der älteren Bevölkerung (65 Jahre und älter) nimmt zu, während der Anteil aller anderen Altersgruppen stagniert oder sinkt. Besonders die Gruppe der Jugendlichen (15 bis 25 Jahre) erleidet gegenwärtig einen drastischen RückAbb. 2: Zukünftig zu erwartende Entwicklung der Altersgruppen im Landkreis Delitzsch (Quelle: Statistisches Landesamt Sachsen) gang. 24 Die Haushaltsgröße der Wohneinheiten im Stadtgebiet Delitzsch lag im Jahr 2007 bei ca. 2,02 Einwohnern pro Haushalt, wobei die Werte in den fünf Stadtteilen zwischen 1,85 und 2,94 Einwohnern (pro Wohnung) schwankten; langfristig ist mit einem leichten Rückgang auf 1,9 - 2,0 Einwohner zu rechnen.2 Gleichzeitig kann man davon ausgehen, dass die bewohnte Wohnfläche ansteigt. Rückbaumaßnahmen3 und der Neubau von Gebäuden beeinflussen den Leerstand, der mittelfristig leicht ansteigen wird. Die konkrete Nachfrage nach Wohnungen wird sich für die einzelnen Wohnungstypen unterschiedlich entwickeln, da einzelne Segmente (z.B. kleinere und sanierte Wohnungen) eher nachgefragt werden als andere. 7.1.2 Wirtschaftsstrukturelle Entwicklung Die Wiedervereinigung bedeutete für Delitzsch bedingt durch den Zusammenbruch bzw. drastischen Rückgang einzelner Sektoren einen wirtschaftsstrukturellen Umbruch. So verlor z.B. der Braunkohleabbau als Wirtschaftszweig und als Arbeitgeber vollständig an Bedeutung4. Die Rückgänge wurden nur teilweise durch neue Ansiedlungen kompensiert. Zwar entwickelte sich die Zahl der Gewerbeanmeldungen über die vergangenen Jahre in Delitzsch positiv, jedoch fehlen weiterhin Großunternehmen5. Das nominale Bruttoinlandsprodukt (BIP) im Landkreis Nordsachsen lag im Jahr 2007 bei knapp 19.000 Euro je Einwohner und Jahr und damit rund 10.500 Euro/Jahr unter dem bundesdeutschen Durchschnitt. Der Landkreis Nordsachsen gehörte damit zu den 20 % der Kreise mit dem niedrigsten BIP in Deutschland.6 Auch die Zahl der Erwerbstätigen in Delitzsch entwickelt sich entsprechend. Im Delitzscher Stadtgebiet sind seit der Wende ein Rückgang der Zahl der versicherungspflichtig Beschäftigten sowie eine Zunahme an Teilzeitbeschäftigung zu beobachten. Waren 1990 noch mehr als 10.000 sozialversicherungspflichtig Beschäftigte in Delitzsch gemeldet, so sank die Zahl der Beschäftigten auf unter 8.000 im Jahr 2007. Die Zahl der geringfügig Beschäftigten stieg kontinuierlich an. Gegenwärtig ist Delitzsch mit einer Arbeitsplatzzentralität7 von 0,8 eher Wohnort als Arbeitsort. Diese Situation begründet sich auch in der Nähe zu den Oberzentren Leipzig und Halle (Saale). Das verfügbare Einkommen8 beträgt rund15.200 € je Einwohner und Jahr. Der Kreis Nordsachsen gehörte damit zu den 20 % der Kreise mit dem geringsten verfügbaren Nettoeinkommen in Deutschland. 2 Quelle: Stadt Delitzsch (2006). In der Stadt Delitzsch wurden verschiedene Rückbauprogramme umgesetzt, z.B. im Rahmen des „Stadtumbau Ost―. Die Wohnungsbaugesellschaften planen darüber hinaus weitere Rückbaumaßnahmen. 4 Quelle: Stadt Delitzsch (2006). 5 Quelle: Statistisches Landesamt Sachsen, Auskunft Stadt Delitzsch. 6 Quelle: Destatis (2010). 7 Vergleich der in Delitzsch als sozialversicherungspflichtig beschäftigt gemeldeten Personen mit den sozialversicherungspflichtig beschäftigten Einwohnern in Delitzsch - Stand 2005 (Geyler et al. 2008). 8 Quelle: Destatis (2010). 3 25 7.1.3 Delitzsch – ein typischer Vertreter ostdeutscher Mittelstädte Delitzsch ist im Hinblick auf seine soziodemographische und wirtschaftliche Entwicklung kein Sonderfall; vielmehr handelt es sich um eine „typische― ostdeutsche Mittelstadt. Die im Folgenden vorgenommene Einordnung des Kreises Delitzsch verdeutlicht die Möglichkeit der Übertragbarkeit der Trends und der energierelevanten Umsetzungskonzepte auf andere Orte in Ostdeutschland. Im Rahmen der Clusteranalyse „Wegweiser Kommune― der Bertelsmann-Stiftung ist es möglich, Gemeinden mit einer Einwohnerzahl zwischen 5.000 und 100.000 anhand wirtschaftlicher und soziodemographischer Indikatoren einem von neun Typen zuzuordnen. Delitzsch gehört gemäß dieser Typologie zum Typ 4 „Schrumpfende und alternde Städte und Gemeinden mit hoher Abwanderung― (vgl. Tab. 1). 70 % aller ostdeutschen Städte und Gemeinden unter 100.000 Einwohner lassen sich diesem Typ 4 zuordnen. Zugleich liegen 94 Prozent der Gemeinden dieses Typs in den neuen Bundesländern. alle typisierten Kommunen Typ-4Kommunen Delitzsch Mittelwert Mittelwert Bevölkerungsentwicklung 2005-2020 [%] -0,7 -13,4 -11,8 Medianalter [Jahre] 48 53,2 52,8 Arbeitsplatzzentralität 0,8 0,9 0,9 Arbeitsplatzentwicklung 2000-2005 [%] -0,1 -14,7 -15,5 Steuereinnahmekraft 2000-2005 [EUR] 609 302 283,5 Arbeitslosenquote 2005 [%] 12 24,8 28,1 Anteil Mehrpersonenhaushalte mit Kindern 2004 [%] 39 33,5 28,8 2020 Tab. 1: Vergleich der Indikatoren der Kommune Delitzsch mit den Mittelwerten der Typ 4-Kommunen sowie mit allen in der Bertelsmann-Clusteranalyse typisierten Kommunen (Quelle: http://wegweiser-kommune) Fazit: Die Stadt unterliegt seit der Wende einem starken demographischen und wirtschaftsstrukturellen Wandel. Hierdurch stellen sich besondere Herausforderungen, die bei der Erstellung eines Konzeptes zur Steigerung der Energieeffizienz zu berücksichtigen sind. Die Projektgruppe beabsichtigt deshalb explizit nicht, ein Konzept vorzulegen, das auf alle Städte in Deutschland anwendbar ist. Es soll stattdessen auf die spezifische Situation einer „schrumpfenden und alternden Kommune mit hoher Abwanderung“ abzielen und exklusiv für diese Klasse problemangepasste Lösungskonzepte entwickeln. 26 7.2 Energieeinsatz und CO2-Emissionen 7.2.1 Bilanzierungsmethodik und Datengrundlage Im Rahmen der Erstellung des vorliegenden Umsetzungskonzepts wurden seitens der Technischen Werke Delitzsch (TWD) die Absatzzahlen für Strom, Gas und Fernwärme bereitgestellt, wobei eine Untergliederung nach den Sektoren private Haushalte, Gewerbe und Industrie sowie Verkehr nicht durchgängig gegeben war. Die Daten der TWD spiegeln jedoch nicht den Gesamtverbrauch der Stadt Delitzsch wider, da seit der Liberalisierung des Stromund Gasmarktes auch externe Lieferungen mit Strom und Gas die Verbraucher der Stadt erreichen und somit nicht in den Bilanzen der TWD verbucht sind. Unter Heranziehung des sog. „Energie- und Klimabilanzmodells― des Leipziger Institut für Energie GmbH (IE Leipzig) wurde der Strom-, Gas- und Fernwärmebedarf für die einzelnen Verbrauchssektoren Haushalte, Industrie sowie Gewerbe, Handel und Dienstleistungen (GHD) und Verkehr deshalb alternativ "bottom-up" anhand eines Indikatorensystems (Abb. 3) berechnet. Berechnung des Energieverbrauchs mit Hilfe des Indikatorenmodells Sektor Industrie Statistisch erfasste Daten: INDIKATOREN Einwohnerzahlen Anzahl (bewohnten) Wohnungen Anzahl Gebäude, Gebäudealter Wohnflächen Struktur Heizsysteme Ø Wohnfläche [m²/WE] spezifischer sonstiger Raumwärmeverbrauch Stromverbrauch [kWh/WE] [kWh/WE] spezifischer Endenergieverbrauch Warmwasser [kWh/WE] Qutput Berechnung Input • • • • • Sektor Verkehr Sektor GHD Statistisch erfasste Daten: • Sozialversicherungspflichtig Beschäftigte Endenergieeinsatz Strom je Beschäftigten [MWh/B] Beschäftigtenzahl Endenergieeinsatz Brennstoff je Beschäftigten [MWh/B] Statistisch erfasste Daten: • Fahrzeugbestand nach Fahrzeugarten und Kraftstoffsorte INDIKATOREN Sektor Haushalte INDIKATOREN Struktur Verbrauchssektoren Durchschnittl. Verbrauch [l/100 km] Bestand an Fahrzeugen Durchschnittl. Fahrleistung [km/Kfz*a] Mathematische Beziehung von Aktivitätsgrößen und Indikatoren • • • Endenergieverbrauch nach Energieträgern Endenergieverbrauch nach Sektoren CO2-Emissionen nach Sektoren und Energieträgern Abb. 3: Berechnung des Energieeinsatzes mit Hilfe von Indikatoren (Darstellung: IE Leipzig). Eine ausführliche Darstellung des untersuchten Bilanzkreises, der gewählten Systemgrenzen (s. Abb. 4) und der sektorspezifischen Ergebnisse enthält der 60-seitige Bericht „Energieund Klimabilanz―, der vom IE Leipzig im Rahmen der jetzt zu Ende gehenden Projektphase erstellt wurde. Im Folgenden werden die wichtigsten Ergebnisse dieses Berichtes wiedergegeben. Als Basisjahr für den „Ist-Zustand― dient 2007. 27 Prozesse global Prozesse lokal Feste Brennstoffe Biomassekraftwerk, BHKW Energieträger Strom Verbrauchssektoren Haushalte Fernwärme Erdgas Kernbrennstoff Müll Veredelung und Transport Veredelung und Transport Erneuerbare Energien Erdgas Industrie & GHD Feste Brennstoffe Erneuerbare Energien Heizöl Rohöl Verkehr Kraftstoffe Stadtgrenze Abb. 4: Energieflussschema mit Angabe der Systemgrenzen. Der Bilanzkreis (Bilanzierungsraum) ist das Stadtgebiet der Stadt Delitzsch ohne Eingemeindungen (Darstellung: IE Leipzig). 7.2.1.1 Umwandlungssektor Bis zum Jahre 1990 wurde in Delitzsch kein Strom erzeugt. Dies änderte sich als im Jahr 1995 das zuvor vorhandene Heizwerk durch ein Blockheizkraftwerk (das BHWK „Delitzsch Nord―) ersetzt wurde. Mit der Inbetriebnahme des Dalkia Biomasse Kraftwerks verzehnfachte sich 2004 die Stromerzeugung in Delitzsch. Zusätzlich wurde 2003 auch das Biomassekraftwerk BKD Delitzsch in Betrieb genommen. Es findet in der vorliegenden Bilanzierung aber keine Berücksichtigung, da der erzeugte Strom ins überörtliche Stromnetz eingespeist wird, während das BHKW „Delitzsch Nord― der TWD und das Dalkia Biomassekraftwerk ins örtliche Stromnetz einspeisen.9 Wie in Abb. 5 dargestellt, übersteigt die Stromerzeugung seit dem Jahr 2004 den Strombedarf im Untersuchungsgebiet deutlich. Der Strombedarf in Delitzsch wurde somit im Jahr 2007 zu 100 % aus der Stromerzeugung in eigenen Kraftwerken abgedeckt. Da es sich bei diesen Kraftwerken um effiziente, erdgasgefeuerte Blockheizkraftwerke bzw. um Biomassekraftwerke handelt, unterscheidet sich der Strommix der Stadt Delitzsch, insbesondere im Hinblick auf die spezifischen Emissionen erheblich vom bundesdeutschen Strommix. Neben der Veränderung der Kraftwerksstruktur sind mit Blick auf die CO2-Emissionen des Umwandlungssektors die Veränderungen im Energieträgereinsatz von erheblicher Bedeutung (s. Abb. 5 b). Durch die Umstellung des ehemaligen Heizwerkes Delitzsch zu einem BHKW mit KWK-Stromerzeugung veränderte sich die Struktur der eingesetzten Energieträger, weg von Heizöl und Braunkohlenstaub hin zu Erdgas. Im Jahr 2004 veränderte sich die Erzeugungs- 9 Weiterhin wurden seitens des Betreibers Biokraftwerk Delitzsch GmbH keine Daten für die Bilanzierung zur Verfügung gestellt. Die auf der BKD-Homepage veröffentlichten Daten zur Stromerzeugung und zum Primärenergiebedarf sind unvollständig, Angaben zum Kraftwerkseigenverbrauch liegen nicht vor. Zusätzlich verlief der Kraftwerksbetrieb sehr unregelmäßig, zwischenzeitlich kam es aufgrund von Brennstoffmangel sogar zum Stillstand. 28 struktur noch einmal entscheidend, als das heutige Dalkia Biomassekraftwerk mit einer installierten Leistung von 20 MW el die Stromproduktion aufnahm. Als Brennstoff für dieses Biomassekraftwerk dient überwiegend Altholz der Klassen A I bis A IV. 160 Nettostromerzeugung Biomassekraftwerk Dalkia [GWh] 140 Energieeinsatz im Kraftwerkspark der Stadt Delitzsch [GWh] Nettostromerzeugung BHWK Delitzsch Nord 500 EEG Stromeinspeisungen aus PV-Anlagen 120 Braunkohlestaub Strombedarf im Untersuchungsgebiet 400 100 Erdgas 80 300 Holz 60 200 40 Heizöl 100 20 0 0 1990 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2006 Abb. 5: a) Stromerzeugung des Kraftwerkparks der Stadt Delitzsch. Die Stromeinspeisungen von Photovoltaik-Anlagen sind aufgrund ihrer geringen Menge graphisch nicht darstellbar. Berechnung und Darstellung: IE Leipzig, Daten: Technische Werke Delitzsch. b) Energieeinsatz im Kraftwerkspark der Stadt Delitzsch 1990-2007. Berechnung und Darstellung: IE Leipzig, Daten: Technische Werke Delitzsch (TWD). Insgesamt erzeugten das Biomassekraftwerk Dalkia und das BHKW „Delitzsch Nord― im Jahr 2007 147 GWh Strom und 16 GWh Wärme, wobei das Biomassekraftwerk ausschließlich Strom erzeugt; eine Kraft-Wärmekopplung ist nicht realisiert. Von 1990 bis 2007 verringerten sich die gesamten CO2-Emissionen des Umwandlungssektors von 21.042 t CO2 um ca. 49,8 % auf 10.556 t CO2. Hauptursachen hierfür sind, wie bereits beschrieben, die Umstellung zum BHKW Delitzsch Nord und der Neubau des Dalkia Biomassekraftwerks. Zusätzlich erzeugten im Jahr 2007 PV-Anlagen mit einer kumulierten installierten Leistung von 44 kW im Stadtgebiet Delitzsch bereits eine Stromeinspeisemenge von 53 MWh. 7.2.1.2 Private Haushalte Folgende Daten wurden im Bereich der privaten Haushalte berücksichtigt: 1. Strukturdaten, (Einwohnerzahlen, Anzahl der Wohnungen, Gebäudetyp und Gebäudealter, Wohnflächen, Struktur der Heizsysteme) und 2. geeignete Kenndaten (typische Nutzungsgrade der Heizsysteme, Verbrauchsstruktur der Haushalte, flächenspezifischer Energieverbrauch der Wohngebäude, spezifische CO2-Emissionen), mit deren Hilfe auf der Ebene von Wohneinheiten auf den Energieeinsatz und die damit verbundenen CO2–Emissionen hochgerechnet werden konnte. Wie Abb. 6 zeigt, haben sich einige der sozio-strukturellen Daten, die Eingang in die Bestimmung des Energieeinsatzes finden, in den Jahren nach der „Wende― drastisch verändert. Der Rückgang des Energieeinsatzes ist somit im Bereich der privaten Haushalte nicht nur durch eine Verbesserung der Energieeffizienz erzielt worden. 29 Einwohner und Wohnungen-Index in Delitzsch Wohnungen nach Heizungssystemen in Delitzsch [Prozent] 100% 115% Wohnfläche 110% 105% 100% bewohnte Wohneinheiten 95% 90% 85% Einwohner 80% 1990 1995 2000 Bewohnten Wohnungen nach Heizungssystemen in Prozent Index 1990=100 120% 90% Fernwärme 80% Strom 70% 60% Gas 50% Heizöl 40% Feste Brennstoffe 30% 20% 10% 2007 0% 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Abb. 6: a) Entwicklung der Einwohnerzahlen und der Wohnsituation der Stadt Delitzsch (Indexdarstellung). Berechnungen und Darstellung: IE Leipzig; Daten: Stadt Delitzsch. b) Struktur der Heizungssysteme privater Haushalte. Berechnung und Darstellung: IE Leipzig, Daten: TWD, Wohnungsgesellschaft der Stadt Delitzsch mbH und die Wohnungsbaugenossenschaft „Aufbau Delitzsch“ e.G. Ähnlich wie im Umwandlungssektor ist es auch im Bereich der privaten Haushalte zwischen 1990 und 2007 zu einer erheblichen Umstellung des Brennstoffeinsatzes gekommen (vgl. Abb. 6b). Insbesondere der Ersatz der festen Brennstoffe (vor allem Braunkohle) durch Erdgas hat in diesem Sektor zu einer erheblichen Reduktion der CO2-Emissionen geführt. Eine Sonderstellung nimmt das Heizungs(ergänzungs)system Wärmepumpe ein: Ausgehend von einem sehr niedrigen Niveau in den 1990er Jahren ist in der jüngsten Vergangenheit eine beachtliche Marktdynamik vor allem im Bereich des Gebäudeneubaus zu beobachten, welche sich aber in der Gesamtbilanz bisher noch nicht wesentlich niederschlägt. 7.2.2 Entwicklung des Energieeinsatzes und der CO2-Emissionen Berücksichtigt man neben dem bereits diskutierten Umwandlungssektor und dem Sektor der privaten Haushalte auch den Sektor Gewerbe, Handel und Dienstleistungen (GHD), den Bereich der Industrie und den Verkehrssektor so lassen sich zusammenfassend für den betrachteten Bilanzkreis folgende Ergebnisse ausweisen: 10 7.2.2.1 Entwicklung des Endenergieverbrauchs Der Endenergieeinsatz (vgl. Abb. 7) der Stadt Delitzsch ist zwischen 1990 und 2007 um 20 % gesunken (von 707 GWh auf 563 GWh). Dazu haben der Sektor GHD/Industrie mit rund 86 GWh (-28 %) und die privaten Haushalte mit knapp 53 GWh (-23 %) beigetragen. Der Energieverbrauch des Sektors Verkehr hat leicht abgenommen (6 GWh bzw. -3,6 %). 10 Als statistische Daten werden hierzu im GHD-Bereich die Zahl der im jeweiligen Bereich anzutreffenden sozialversicherungspflichtig Beschäftigten und als Kenngröße der Energieeinsatz (Strom- und Brennstoffeinsatz) je Beschäftigten herangezogen. Ausführliche Informationen zu den hier nicht im Detail behandelten Sektoren (GDH, Industrie und Verkehr) finden sich im Projektbericht des IE Leipzig „Energie- und Klimabilanz―. 30 Historische Entwicklung des Endenergieverbrauchs in Delitzsch (TBer) nach Verbrauchssektoren [GWh] 800 - 20 % 700 167 600 - 3,6 % Verkehr 500 161 - 28 % 400 GHD und Industrie 304 300 218 Private Haushalte - 23% 200 236 100 183 0 1990 2007 Abb. 7: Energieeinsatz nach Sektoren. Wie Abb. 8 zeigt, ist für Heizöl, feste Brennstoffe, Fernwärme und Benzin ein Verbrauchsrückgang zu verzeichnen. Erdgas und Diesel haben zugenommen. Hierbei spielt neben der realen Bedarfsentwicklung (z. B. energetischer Zustand der Gebäude) die Energieträgersubstitution (z. B. Struktur der Heizsysteme und des Fahrzeugbestandes) eine wichtige Rolle. [GWh] Historische Entwicklung des Energieeinsatzes nach Energieträgern 100% 66 70 90% Diesel Benzin 101 80% 92 0 70% 65 5 45 60% 30% 197 309 10% 38 14 0% 1990 Strom Heizöl Feste Brennstoffe 37 12 40% 20% Fernwärme Gas 117 102 50% Erneuerbare Energien 2007 Abb. 8: Energieeinsatz nach Energieträgern. 31 7.2.2.2 Entwicklung der CO2-Emissionen In Bezug auf das Referenzjahr 1990 wurden die energiebedingten CO2-Emissionen der Stadt Delitzsch um 60 % verringert. Während für das Jahr 1990 noch 270.196 t CO2-Emissionen ausgewiesen werden, sind diese bis 2007 um 163.070 t auf 107.097 t zurückgegangen (Abb. 9). [t CO 2] Veränderungen der CO 2-Emissionen der Stadt Delitzsch 300.000 270.196 250.000 Verkehr 42.808 -3% 200.000 150.000 - 60 % GHD und Industrie 132.374 - 74 % 107.097 100.000 41.482 Private Haushalte - 67 % 50.000 95.014 34.485 31.130 0 1990 2007 Abb. 9: CO2-Emissionen nach Sektoren. Fazit: Im Zeitraum von 1990 bis 2007 ist im Stadtgebiet Delitzsch der Endenergieeinsatz um ca. 23 % und der Primärenergieeinsatz (unter Einschluss regenerativer Energien und unter Berücksichtigung der Vorketten) um 24 % zurückgegangen. Damit verbunden ist eine Minderung der CO2-Emissionen um ca. 60 % (Abb. 9). Diese Entwicklungen sind im Wesentlichen auf Veränderungen der Energieträgerstruktur über alle Verbrauchsbereiche, die Verbesserung des energetischen Zustandes der Wohnungen innerhalb der üblichen Sanierungs- und Neubauzyklen, den Strukturwandel in der gewerblichen und industriellen Wirtschaft sowie allgemeine Effizienzsteigerungen bei Geräten und Prozessen zurückzuführen. Bei der Senkung der CO2-Emissionen der Stadt Delitzsch kommt der lokalen Strom- und Fernwärmeerzeugung in Kraft-Wärme-Kopplung und der Umstellung von Kohle auf Erdgas bzw. Biomasse eine besondere Rolle zu. Obwohl bereits erhebliche Effizienzsteigerungen zu verzeichnen sind, ist das Potential in der Stadt Delitzsch bei weitem nicht ausgeschöpft. Vielmehr sind durch nahezu gleichzeitige Sanierung der Heizungsanlagen direkt nach 1990 die installierten Technologien am Ende ihrer Lebensdauer angekommen. Sie müssen – wie im Abschnitt 8.2.1 gezeigt wird – in den nächsten Jahren ersetzt werden. Die technisch möglichen Veränderungen werden im nächsten Abschnitt mit insgesamt neun Szenarien dargestellt. 32 8 Maßnahmen zur Effizienzsteigerung Trotz beachtlicher Erfolge bei der Reduktion der CO2-Emissionen gibt es auch in Delitzsch noch vielfältige Möglichkeiten, die Energieeffizienz und den Einsatz regenerativer Energien zu steigern. In welchem Ausmaß dies bis 2020 und darüber hinaus möglich ist, hängt im Wesentlichen von zwei Faktoren ab: 1.) Welche effizienzsteigernden technologischen Möglichkeiten existieren und 2.) welche davon werden von den Akteuren vor Ort tatsächlich realisiert. Im Folgenden sollen beide Aspekte – die techno-ökonomische und die sozioökonomische Dimension – zunächst getrennt analysiert werden. Im Kapitel 4, das der Umsetzungsstrategie gewidmet ist, wird beschrieben, wie sich im Rahmen einer integrierten Strategie beide Dimensionen gleichermaßen berücksichtigen lassen. 8.1 Techno-ökonomische Aspekte Im Rahmen der Erarbeitung des Umsetzungskonzeptes wurde für jeden in der Energie- und Klimabilanz ausgewiesenen Sektor (Umwandlungssektor, private Haushalte, GHD, Industrie und Verkehr) Möglichkeiten zur Steigerung der Energieeffizienz identifiziert. Im Anschluss daran wurden die sich daraus ergebenden Maßnahmenbündel im Hinblick auf ihre Umwelteffizienz (erreichbare Energieeinsparung und damit zusammenhängende CO2-Minderung) und die Kosten-Nutzen-Relation (im Hinblick auf die zu erwartenden spezifischen Energieeinsparkosten in €/kWh und die Emissionsminderungskosten in €/t CO2) bewertet. Im Folgenden soll die gewählte Vorgehensweise exemplarisch für den Bereich der privaten Haushalte detailliert erläutert werden. 8.1.1 Maßnahmen im Bereich der priv. Haushalte und im Umwandlungssektor Im Energie- und Klimabilanzmodell der Stadt Delitzsch wurde der Energieeinsatz der privaten Haushalte unter Berücksichtigung der folgenden Aspekte ermittelt: 1. Energieeinsatz unterschieden nach Anwendungsbereichen (Raumwärme, Warmwasser, Nahrungszubereitung, Strom für Beleuchtung und Geräte), 2. Heizungssysteme unterschieden nach Energieträgern und entsprechenden Wirkungsgraden, 3. Bestimmung des Energieeinsatzes zur Raumwärmebereitstellung je qm Wohnfläche aufbauend auf den Gebäudetyp (Ein- und Zweifamilienhaus, Mehrfamilienhaus) und die Baualtersklasse, 4. Anzahl der bewohnten Wohneinheiten, 5. Belegungsdichte (Bewohner je Wohneinheit, nach Gebäudetyp). Die detaillierte Datengrundlage ermöglicht es, durch eine Veränderung der entsprechenden Energiekennwerte einzelne Maßnahmen sowie Maßnahmenpakete zu simulieren. So können z.B. die Kennzahlen der Gebäudetypen zum "Energieverbrauch je Wohnfläche" schrittweise abgesenkt werden, um einen steigenden Dämmstandard vorzugeben. Für die definierten Maß- 33 nahmenpakete lassen sich dann Energieeinspar- und CO2-Minderungspotentiale ausweisen. Die Bereitstellung von Raumwärme umfasst mit ca. 79 % (131 GWh) den größten Teil der Endenergie im Sektor „Private Haushalte― in Delitzsch. Dieser Bereich ist daher auch der mit Abstand wichtigste Bereich für Energie- und CO2-Einsparmaßnahmen – sowohl im Hinblick auf eine Senkung der Nutzenergienachfrage als auch im Hinblick auf die Umwandlungseffizienz des Heizungssystems. Für Delitzsch wurden neun verschiedene Szenarien untersucht, welche unterschiedliche Maßnahmen zur Erneuerung der Heizungssysteme und Erhöhung des Dämmstandards in verschiedenen Kombinationen und Ausprägungsgraden beinhalten: 1. Szenario: Unveränderter Dämmstandard, Umrüstung Brennertechnik 2. Szenario: Niedrigenergiehausdämmstandard, Brennertechnik wie bisher 3. Szenario: Kombination aus Niedrigenergiehausdämmstandard + Brennertechnik 4. Szenario: Kombination aus Passivhausdämmstandard + Brennertechnik 5. Szenario: wie Szenario 3 + Solaranlage zur Warmwasserbereitung 6. Szenario: wie Szenario 4 + Solaranlage zur Warmwasserbereitung 7. Szenario: wie Szenario 3 + Mikro-KWK (bei 50 % der Haushalte) 8. Szenario: wie Szenario 1 + Mikro-KWK (bei 50 % der Haushalte) 9. Szenario: Kombination aus Niedrigenergiehausdämmstandard + Elektrowärmepumpen Zu den untersuchten Optionen gehört somit die Umstellung von Erdgas- oder Ölkesseln auf Gasbrennwerttechnik, der Einsatz von (Mikro-) Blockheizkraftwerken (BHKW), Wärmepumpensysteme und die Nutzung der Solarenergie zur Unterstützung der Warmwassererzeugung. Im Bereich der Wärmedämmung wurden als Zielwerte die Erreichung des Niedrigenergiehausstandards bzw. des Passivhausstandards zugrunde gelegt. Im fernwärmeversorgten Gebiet wurden Dämmmaßnahmen zugelassen; nicht jedoch eine Trennung vom Netz. Im Rahmen einer systemintegrierten Betrachtungsweise wurde die zusätzliche Stromerzeugung der gebäudeintegrierten KWK-Anlagen ebenso berücksichtigt wie der zusätzliche Strombedarf, der durch Kollektorpumpen (bei Solaranlagen) oder AbluftWärmerückgewinnungssysteme (bei Passivhäusern) verursacht wird. Basierend auf der Datenbank, die vom IE Leipzig im Zusammenhang mit der Erstellung des IE Heizkostenvergleichs aufgebaut wurde, konnte für jedes Maßnahmenbündel die Umwelteffizienz und das Kosten-Nutzen-Verhältnis bestimmt werden. Das Einsparpotential, das durch eine Umrüstung der Brennertechnik realisiert werden kann (Szenario 1) beläuft sich auf etwa 10 % des gesamten Endenergieeinsatzes im Sektor der „Privaten Haushalte― (s. Abb. 10). Der Übergang zum Niedrigenergiehausdämmstandard (Szenario 2) bewirkt eine Senkung um 44 %. Der zusätzliche Einsatz besserer Brenner sowie von Solaranlagen (Szenario 5) erhöht dies auf 49 %. Noch bessere Werte sind durch 34 den Übergang zum Passivhausstandard zu erreichen (z.B. 63 % im Szenario 4). Die Verbesserung des Dämmstandards im Gebäudebestand sowie der Einsatz der Wärmepumpen (Szenario 9) sind mit hohen spezifischen Einsparkosten verbunden. Der Einsatz der KraftWärme-Kopplung führt (verbunden mit dem Übergang zum Niedrigenergiehausstandard) im Vergleich dazu zu einer Endenergieeinsparung im Bereich von 53 %, die sich mit deutlich niedrigeren Kosten (7 Cent/kWh) realisieren lässt. Kosten-Nutzen-Relation spezifische Energieeinsparkosten in €/kWh 0,20 Szenario 9 0,18 0,16 Szenario 3 0,14 Szenario 4 Szenario 6 Szenario 5 Szenario 2 0,12 0,10 0,08 Szenario 7 Szenario 1 0,06 0,04 0,02 Szenario 8 0,00 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Einsparpotenzial in % Abb. 10: „Trade-off“ zwischen der prozentualen Endenergie-Einsparung und den damit verbundenen Einsparkosten (in €/kWh) im Sektor „Private Haushalte“. Wie Abb. 11 zeigt, ist mit der Endenergieeinsparung in der Regel auch eine CO2-Reduktion verbunden. Der Strom, der in den dezentralen Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen erzeugt wird, vermindert den Bezug aus dem städtischen Netz. Da der Emissionsfaktor dafür (bedingt durch den hohen emissionsarmen Eigenstromanteil) klein ist, ist im Szenario 7 die (über die Dämmung hinausgehende) zusätzliche Emissionsminderung gering. Spiegelbildlich dazu verbessert sich die Performance der Wärmepumpen. Sie nutzen Strom zum Heizen, der in emissionsarmen effizienten BHKWs und Biomassekraftwerken erzeugt wird. spezif. Emissionsminderungskosten in €/tCO2 Kosten-Nutzen-Relation 900 Szenario 4 800 Szenario 6 Szenario 3 700 Szenario 5 Szenario 2 600 500 Szenario 8 Szenario 1 400 Szenario 9 Szenario 7 300 200 100 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Einsparpotenzial in % Abb. 11: „Trade-off“ zwischen der prozentualen CO2-Emissionsminderung und den damit verbundenen Einsparkosten (in €/kWh) im Sektor „Private Haushalte“. 35 8.1.2 Maßnahmen im Bereich GHD, Industrie und Verkehr Zur Bestimmung des über die rein gebäudebezogenen Aspekte hinausgehenden energetischen Optimierungspotentials wurden im Rahmen der Erstellung des Umsetzungskonzeptes mit wichtigen Akteuren im Bereich Wirtschaft Interviews geführt. Zu den Interviewpartnern gehörten: Wohnungsbaugenossenschaft Aufbau e.G. DZ (WBG), Wohnungsgesellschaft der Stadt Delitzsch (WGD), Dalkia Biomasse Kraftwerk Delitzsch GmbH, BKD Biokraftwerk Delitzsch GmbH, Kreiskrankenhaus (Klinikum) Delitzsch GmbH, Delitzscher Schokoladenfabrik GmbH, Schienenfahrzeugwerk Delitzsch GmbH, Ursa Deutschland GmbH, Kreiswerke Delitzsch GmbH, Gewerbe- und Energiepark Delitzsch, Technische Werke Delitzsch und Profilstahl Delitzsch GmbH. Grundlage der Befragung waren standardisierte Fragebögen, die folgende Fragenkomplexe adressierten: Energiebezug (Lieferverträge), Anteil der Energiekosten an den Gesamtkosten, Struktur des Energieverbrauchs, Motivation für effizienteren Energieeinsatz, bisheriger Erreichungsgrad, Verbesserungsbedarf (inkl. Handlungsbedarf). Die Ergebnisse der Interviews, auf deren Wiedergabe hier aufgrund der Heterogenität der Antworten verzichtet werden soll, werden zusammen mit den Optionen des Verkehrssektors im Projektbericht „Technologieoptionen― des IE Leipzig vorgestellt. 8.2 Sozio-ökonomische Dimension Die in Kapitel 3.1. im Bereich der privaten Haushalte exemplarisch wiedergegebenen Potentiale zur Effizienzsteigerung und Emissionsminderung stellen technische Potentiale dar. Bei der Bestimmung der im Zeitverlauf tatsächlich realisierbaren Energieeinsparpotentiale muss darüber hinaus berücksichtigt werden, dass in der Realität nicht alles, was technisch möglich ist, auch umgesetzt wird – auch dann nicht, wenn es sich betriebswirtschaftlich (d.h. unter Berücksichtigung von Fördermaßnahmen) „rechnet―. Zu den wesentlichen Beiträgen, die von der Forschungsstelle für kommunale Energiewirtschaft und vom Lehrstuhl für Energiemanagement und Nachhaltigkeit der Universität Leipzig zur Erstellung des Umsetzungskonzeptes geleistet wurde, gehören deshalb zwei standardisierte Befragungen, die insbesondere dazu dienten nicht-institutionelle Akteure beim Design von innovativen Dienstleistungsangeboten im Sinne des Service Engineerings zu berücksichtigen. Eine schriftliche Befragung in der Stadt Delitzsch diente dazu, die Altersstruktur der Heizungsanlagen und die Zahlungsbereitschaft der Gebäudeeigentümer im Hinblick auf energietechnische Verbesserungen sowie potentielle Hemmnisse herauszuarbeiten. Im Rahmen einer bundesweiten telefonischen Befragung wurde darüber hinaus untersucht, in welchem Ausmaß energietechnische Investitionsentscheidungen vom Lebensstil des betrachteten Akteurs beeinflusst werden. 36 8.2.1 Befragung der Mieter und Wohnungseigentümer in Delitzsch Die gegenwärtige Ausgangssituation ist maßgeblich durch die Entwicklungen nach 1990 geprägt. 80 % der Gebäude, die vor 1995 errichtet wurden, sind mittlerweile saniert. Der Anteil an Gebäuden, die nach 1994 errichtet wurden, ist mit 30 % beachtlich. Auch bei den Heizungsanlagen erfolgte nach der Wende ein Modernisierungsschub. Vom gegenwärtigen Heizungsbestand stammen nur sehr wenige Anlagen noch aus der Zeit vor 1990. Direkt nach der Wende wurde fast die Hälfte der aktuell genutzten Heizungsanlagen in Betrieb genommen. Bei den Heizungsanlagen dominieren z. Z. Erdgasheizungen (71 % der Eigentümer) und Ölheizungen (21 % der Eigentümer). 12 % der Eigentümer nutzen klimafreundliche Heizungsanlagen entweder zusätzlich zu traditionellen Heizungssystemen oder ausschließlich. Mit 15 % der erfassten Gebäude verfügen nur wenige Haushalte über keine Dämmung bzw. nur über Fenster mit Zweifachverglasung. Zugleich haben nur knapp die Hälfte der Delitzscher Eigentümer ihre Gebäude umfassend gedämmt, d. h. drei oder mehr Dämmsysteme kombiniert. Von den befragten Hauseigentümern planen knapp 14 % Dämmmaßnahmen in den nächsten fünf Jahren. Aufgrund der gegenwärtigen Situation ist davon auszugehen, 200 erneuerte/zu erneuernde Heizungsanlagen pro Jahr erneuerte/zu erneuernde Heizungsanlagen pro Jahr dass im kommenden Jahrzehnt ein Großteil der Heizungsanlagen erneuert werden wird. 150 100 50 200 150 100 50 0 0 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 Errichtung/letzte Erneuerung nächste Erneuerung nachfolgende Erneuerung Abb. 12: a) Erneuerungsbedarf für Ölheizungen pro Jahr bei einer Nutzungsdauer von 20 Jahren. Errichtung/letzte Erneuerung nächste Erneuerung nachfolgende Erneuerung b) Erneuerungsbedarf für Gasheizungen pro Jahr bei einer Nutzungsdauer von 20 Jahren. Abb. 12 zeigt den entsprechenden Erneuerungsbedarf bei Heizungsanlagen. Da bei den Ölheizungen 80 % der Anlagen vor 1994 errichtet wurden, ist bei einer Nutzungsdauer von 20 Jahren damit zu rechnen, dass diese Heizungen in den kommenden fünf Jahren erneuert werden müssen. Die Altersstruktur der Gasheizungen ist ausgeglichener. Bei einer Nutzungsdauer von 20 Jahren stehen in den kommenden fünf Jahren knapp 50 % des Heizungsbestandes zur Erneuerung an, noch einmal ca. 30 % in den Jahren zwischen 2015 und 2020. Aufgrund dieses vergleichsweise hohen Erneuerungsbedarfs eröffnet sich für das kommunale Energiemanagement ein „Window of Opportunity―, diese Umbauphase zugleich zur Verbesserung der Energieeffizienz und Klimaverträglichkeit zu nutzen. 37 Präferenz weder für Solarth./Geoth./Wärmepump. noch für Öl/Gas Präferenz weder für Solarth./Geoth./Wärmepump. noch für Öl/Gas Präferenz nur für Solarth./Geoth./Wärmepump. Präferenz nur für Solarth./Geoth./Wärmepump. Präferenz sowohl für Öl/Gas als auch für Solarth./Geoth./Wärmepump. Präferenz sowohl für Öl/Gas als auch für Solarth./Geoth./Wärmepump. Präferenz nur für Öl/Gas Präferenz nur für Öl/Gas 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 0% 70% Abb. 13: a) Einkommensbezogener Vergleich von Vorzugsvarianten für Heizungsanlagen (dargestellt als Häufigkeiten der Antworten). 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% Alter jünger als 65 Jahre Alter gleich oder über 65 Jahre Haushaltnettoeinkommen größer/gleich 2.500 EUR/Monat Haushaltnettoeinkommen kleiner 2.500 EUR/Monat b) Altersbezogener Vergleich von Vorzugsvarianten für Heizungsanlagen (dargestellt als Häufigkeiten der Antworten). Abb. 13 zeigt, dass klimaschonende Heizungssysteme häufiger von jüngeren Wohnungseigentümern und solchen mit höherem Einkommen bevorzugt werden. Demgegenüber wählen ältere Eigentümer und/oder solche mit niedrigerem Einkommen eher die traditionellen Systeme. Diese sozioökonomischen Einflüsse gewinnen dadurch Bedeutung, dass das Medianalter der Eigentümer, die im Zeitraum 2010 bis 2015 ihre Heizungsanlagen erneuern müssten, zum Erneuerungszeitpunkt bei 65 - 70 Jahren liegt. Dies hat erhebliche Konsequenzen für die zu verfolgende Umsetzungsstrategie: Aufgrund des sich abzeichnenden massiven Erneuerungsbedarfs lässt sich ein Strukturwandel bei Heizungsanlagen maßgeblich in den kommenden 5 bis 10 Jahren durchsetzen (vgl. Abb. 12). Zugleich bevorzugen nach den bisher dargestellten Ergebnissen der Umfrage die Eigentümer, die in diesem Zeitraum ihre Heizungen erneuern müssen, in besonderem Maße noch traditionelle Systeme. Ohne eine explizite Berücksichtigung demographischer und sozio-ökonomischer Aspekte kann eine Prognose im Hinblick auf die zu erwartende Umstrukturierung der Energieversorgung im Bereich der privaten Haushalte nicht gegeben werden. Allein die Berücksichtigung des technologisch Machbaren bzw. wirtschaftlich Umsetzbaren reicht dazu nicht aus. Die beschriebenen Wechselwirkungen verdeutlichen die Notwendigkeit, im Rahmen eines modernen kommunalen Energiemanagements die sozioökonomischen Einflüsse auf die Entscheidungsfindung der privaten Haushalte zu berücksichtigen und die verschiedenen sozialen Gruppen (bspw. ältere Eigentümer; Haushalte, in denen altersbedingt ein Eigentümerwechsel bevorsteht sowie jüngere Haushalte) zu adressieren. Speziell bei Eigentümern, die altersbedingt das Grundstück verkaufen/übertragen möchten, ist zu untersuchen, wie die Heizungsanlagen die Weitergabe der Grundstücke beeinflussen bzw. wie Investitionen in den Heizungsanlagen den Verkaufswert beeinflussen. 38 8.2.2 Bundesweite Befragung von Wohnungseigentümern Mit der bundesweiten Befragung sollten ausgewählte, durch die Untersuchung in Delitzsch aufgeworfene Fragen weiter untersucht werden. Ziel der Befragung war herauszufinden, inwieweit durch eine weitergehende Clusterung anhand von Lebensstilgruppen eine über Einkommen und Alter hinausgehende Differenzierung des energiebezogenen Entscheidungsverhaltens möglich ist. Die Auswahl der telefonisch Befragten11 wurde auf Basis einer mehrstufigen Zufallsstichprobe durchgeführt. Ausgehend von 5.229 Haushalten, die für die Befragung ausgewählt wurden, haben insgesamt 471 Hauseigentümer ihre Bereitschaft erklärt, an der Befragung teilzunehmen; davon haben 429 die Fragen vollständig beantwortet. Der Fragebogen bestand aus 3 Teilen: Teil A: Fragen zum bewohnten Gebäude und zu energiebezogenen Investitionen, Teil B: Fragen zu sozio-demografischen Aspekten, Teil C: Fragen zur Identifikation des Lebensstils („Milieu-Indikator― bestehend aus 40 Fragen). Die Projektgruppe hat sich in Übereinstimmung mit anderen Studien (BMU, 2008) dazu entschlossen, die Lebensstilzugehörigkeit auf der Basis des Milieu-Indikators des Heidelberger Milieu- und Trendforschungsinstitutes SINUS Sociovision zu ermitteln. Begründet war diese Entscheidung insbesondere durch die Tatsache, dass von der Firma Microm bundesweit dazu kompatible, räumlich referenzierte (d.h. blockscharfe) Lebensstildaten zur Verfügung gestellt werden, die später innerhalb der einzelnen Quartiere für eine zielgruppenspezifische Ansprache herangezogen werden können (s. Kapitel 4). Abb. 14 veranschaulicht die Einordnung der 10 Sinus-Milieus® entsprechend ihrer sozialen Schichtung und Wertestruktur in der deutschen Gesellschaft. Abb. 14: Einordnung der Sinus-Milieus® in Deutschland 2009 nach sozialer Lage und Grundorientierung. Unter Rückgriff auf Daten der Firma Microm lassen sich die Lebensstildaten blockscharf ausweisen. 11 Die Durchführung der telefonischen Befragung erfolgte unter Verwendung des Medienlabors des Instituts für Geographie der Universität Leipzig. Die Autoren dieser Studie danken Frau Dr. G. Mayer und Frau Professor Dr. V. Denzer für die in diesem Zusammenhang gewährte Unterstützung. 39 Je höher ein Milieu in der Grafik angesiedelt ist, desto gehobener sind dessen Bildung, Einkommen und Berufsgruppe; je weiter rechts es positioniert ist, desto moderner ist seine Grundorientierung. Die Grafik zeigt zugleich Überlappungen der einzelnen Milieus auf, da die Grenzen zwischen den Milieus fließend sind. Daher wird zur strategischen Konzentration in der Konsumforschung häufig eine Zusammenfassung der einzelnen Milieus zu den vier Lebenswelt-Segmenten „Gesellschaftliche Leitmilieus―, „Traditionelle Milieus―, „MainstreamMilieus― und „Hedonistische Milieus― vorgenommen. Die Annahme eines Zusammenhangs zwischen Lebensstil und energiespezifischen Investitionsverhalten wird durch eine Bevölkerungsumfrage im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit aus dem Jahr 2008 bestärkt. So wurde gezeigt, dass in den gesellschaftlichen Leitmilieus (Postmaterielle, Etablierte, Moderne Performer) und der „Bürgerlichen Mitte“ der Umweltschutz fest verankert ist. Die traditionellen Milieus (Konservative, DDR-Nostalgische und Traditionsverwurzelte) messen dem Umweltschutz ebenso wie die postmodernen Milieus (Hedonisten und Experimentalisten) und die moderne Unterschicht (Konsum-Materialisten) eine untergeordnete Bedeutung bei (BMU 2008). 8.2.2.1 Installierte Heizungssysteme Bei der Betrachtung der installierten Heizungssysteme zeigen die Leitmilieus eine deutlich stärker ausgeprägte Tendenz zu umweltschonenderen Technologien als die „Bürgerliche Mitte― (vgl. Abb. 15). Insbesondere Solaranlagen, Wärmepumpen und Geothermieanlagen lassen sich somit in der Tat überproportional häufig bei „Modernen Performern― finden. Etablierte Postmaterielle Etablierte Postmaterielle Moderne Perf ormer Bürgerliche Mitte Moderne Perf ormer Bürgerliche Mitte 60% 50% 25% 20% 40% 30% 15% 20% 10% 10% 5% 0% 0% Prozentangaben bezogen auf Personenzahl pro Milieu Abb. 15: a) Installierte Heizungssysteme der Eigenheimbesitzer. Quelle: IIRM, eigene Erhebung und Darstellung. Prozentangaben bezogen auf Personenzahl pro Milieu b) Installierte Heizungssysteme (ohne Heizöl und Erdgas). Quelle: IIRM, eigene Erhebung und Darstellung. 40 8.2.2.2 Präferenzen im Hinblick auf zukünftige Heizungssysteme Bei der Frage nach den für die Zukunft präferierten Heizungssystemen (Abb. 16a) zeigt sich, dass Erdgas-Brennwertkessel auch zukünftig einen hohen Stellenwert genießen werden. Überraschend erscheint die deutlich positive Resonanz auf Solarthermie. Während nach dem oben gesagten „Moderne Performer― heute bereits öfter Solaranlagen besitzen, stehen auch Postmaterielle sowie (in geringerem Umfang) die „Bürgerliche Mitte― und die Etablierten dieser Technologie wohlwollend gegenüber. Auf die Frage nach Heizungssystemen, die prinzipiell nicht in Betracht kommen bei der Erneuerung des Heizungssystems, zeigt sich deutlich, dass Heizöl mit Abstand vor allen anderen Heizungssystemen nicht gewählt würde. Dabei gibt es je nach Lebensstil Unterschiede: Während über 60 % der „Modernen Performer― Heizöl ablehnen, sind es bei der „Bürgerlichen Mitte― nur knapp 40 %. Ein Ansatzpunkt hier wäre es, in nachfolgenden Untersuchungen Gründe für die Ablehnung, von z.B. auch erneuerbaren Energiequellen, zu erörtern. Liegen diese in rein technischer Nicht-Realisierbarkeit (z.B. Lage des Hauses) oder lehnen die Akteure aus persönlichen Gründen diese Energiequellen ab? Etablierte Postmaterielle Moderne Perf ormer Bürgerliche Mitte 60% Etablierte Postmaterielle Moderne Perf ormer Bürgerliche Mitte 0% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Prozentangaben bezogen auf Personenzahl pro Milieu Prozentangaben bezogen auf Personenzahl pro Milieu Abb. 16: a) Präferierte Heizungssysteme. Quelle: IIRM, eigene Erhebung und Darstellung. b) Generell ausgeschlossene Heizungssysteme. Quelle: IIRM, eigene Erhebung und Darstellung. 50% 40% 30% 20% 10% Die Technologien, die in Kapitel 3.1. als besonders vielversprechend identifiziert wurden (Kleinheizkraftwerke und Wärmepumpen), gehören nicht zu den Technologien, die eine grundsätzliche Ablehnung erfahren. Anderseits gehören sie aber auch nicht zur Gruppe der besonders präferierten Systeme. Zu den Aufgaben des Energiemanagementsystems muss es somit gehören, die Vorteilhaftigkeit dieser Technologien in den Vordergrund zu rücken. 41 8.2.2.3 Wege der Informationsbeschaffung Die Wege der Informationsbeschaffung im Vorfeld einer energiebezogenen Investition sind vielfältig. Abb. 17 zeigt, dass die wichtigste Informationsquelle im Rahmen der Entscheidung über Heizungs- und Wärmedämmsysteme, unabhängig vom Lebensstil, das Gespräch mit den Herstellern, zuständigen Händlern oder Handwerkern (HHH) ist. Eine wichtige Informationsquelle der „Bürgerlichen Mitte― sind Gespräche mit Nachbarn und Bekannten. Auffallend wenig, im Vergleich mit den Leitmilieus, ziehen sie Fachliteratur zur Informationsfindung heran. Energieversorger und Energieagenturen werden kaum in Anspruch genommen. Interessant ist auch der vergleichsweise hohe Anteil derer, die angaben, nicht zu wissen wo sie Informationen einholen können. Dieser Anteil ist bei den Leitmilieus deutlich kleiner. Diese wiederum nutzen zur Informationsbildung vermehrt Fachliteratur und nehmen auch stärker das Angebot der Energieversorger und Energieagenturen in Anspruch. Die Position „Sonstiges― wird häufiger durch die Leitmilieus genannt, hierin werden vorrangig Architekten und Fachmessen, fachliche Qualifikation im familiären Umfeld bzw. die eigene berufliche Qualifikation sowie die Medien Fernsehen und Internet aufgeführt. Etablierte Postmaterielle Etablierte Postmaterielle Moderne Perf ormer Bürgerliche Mitte Moderne Perf ormer Bürgerliche Mitte 60% 50% 100% 40% 80% 30% 60% 20% 10% 0% 40% 20% 0% Prozentangaben bezogen auf Personenzahl pro Milieu HHH: Hersteller, Händler, Handwerker Abb. 17: a) Genutzte Informationswege der EigenheimbesitzerInnen. Quelle: IIRM, eigene Erhebung und Darstellung (HHH = Hersteller, Händler u. Handwerker). Prozentangaben bezogen auf Personenzahl pro Milieu b) Genutzte Finanzierungsinstrumente. IIRM, eigene Erhebung und Darstellung Quelle: 8.2.2.4 Entscheidungskriterien und Zahlungsbereitschaft Die bundesweite Befragung ergab bei der Frage nach der Investitionssumme, dass im Mittel knapp 9300 Euro ausgegeben wurden. Für künftige Heizungssysteme sind die Befragten bereit, fast 11.000 Euro zu investieren. In Delitzsch fällt die Zahlungsbereitschaft mit rund 10.000 Euro etwas, aber nicht erheblich, geringer aus. Bei der Betrachtung der Finanzierung 42 von Heizungen und Dämmmaßnahmen zeigt sich klar, dass eine Finanzierung durch Eigenkapital im Vordergrund steht (Abb. 17b). Förderprogramme werden nur zu einem geringen Teil genutzt. Daraus lässt sich die Notwendigkeit ableiten, den Bekanntheitsgrad von existierenden Förderprogrammen zu erhöhen. Etablierte Postmaterielle Etablierte Postmaterielle Moderne Perf ormer Bürgerliche Mitte Moderne Perf ormer Bürgerliche Mitte 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Prozentangaben bezogen auf Personenzahl pro Milieu Prozentangaben bezogen auf Personenzahl pro Milieu Abb. 18: a) Kriterien, die Einfluss auf die Investitionsentscheidung haben. Quelle: IIRM, eigene Erhebung und Darstellung. b) Indikatoren, die zur Bewertung der Wirtschaftlichkeit herangezogen werden. Quelle: IIRM. 8.2.2.5 Akteurs-spezifische Handlungsempfehlungen Das Ziel von Handlungsempfehlungen in Delitzsch ist es, im Sinne der Umwelt- und Nachhaltigkeitskommunikation12 das Problembewusstsein der privaten Akteure zu schärfen und die Akzeptanz kommunaler Energiekonzepte im öffentlichen Diskussionsprozess zu erhöhen. Die Ergebnisse sozialwissenschaftlicher und umweltpsychologischer Untersuchungen der letzten 15 bis 20 Jahre13 haben gezeigt, dass eine allgemeine Wissensvermittlung es nicht vermag, die Diskrepanz zwischen Umweltbewusstsein und entsprechendem Verhalten zu überwinden. Eine effektive Umsetzung von Handlungsstrategien durch die privaten Akteure erfordert daher die Berücksichtigung ihrer individuellen Besonderheiten – zumindest geclustert in Bezug auf ihre Milieuzugehörigkeit. Zielgruppenspezifische Handlungsstrategien können aus Praktikabilitätsgründen aber nicht alle Gruppen geleichermaßen erfassen. Dies erfordert eine Fokussierung auf große Gruppen (z.B. die „Bürgerliche Mitte―) oder auf die Leitmilieus, die bekanntermaßen Wegbereiter für Innovationen sind. Das Milieu der Etablierten besitzt z.B. eine hohe Innovations- und Fortschrittsorientierung. Etablierte sprechen vor allem auf Argumente an, welche die technische Faszination für fortschrittliche, umwelt- und 12 Umfasst den „Austausch von Informationen, Meinungen, Gründen, Wertvorstellungen und Zielen mit Blick auf ein per definitionem interpretationsoffenes und konkretisierungsbedürftiges Leitbild― (Lass/Reusswig 2002). 13 Vgl. Diekmann/Preisendörfer 1992; Preuss 1997; Schahn 1993. 43 klimagerechte Lösungen unterstreichen. Ihre Umweltorientierung unterliegt immer auch ökonomischen Gesichtspunkten und Effizienzargumenten. Die Befragung ergab, dass Etablierte, im Vergleich zu anderen Milieus, eine deutlich stärker ausgeprägte Präferenz für die effiziente Brennwerttechnik aufweisen, welche durch erhöhten Wirkungsgrad den Energiebedarf und Emissionsausstoß gegenüber normalen Heizanlagen verringert. Sie sprechen insbesondere auf eine sachliche, nüchterne und wissenschaftliche Argumentation an (UBA 2009). Sie greifen zu Fachzeitschriften und informieren sich vor größeren Anschaffungen in der Regel über Testergebnisse, aber auch das Internet und lokale Netzwerke werden als Informationswege genutzt (Kleinhückelkotten 2005). Die Gruppe der Postmateriellen gilt ebenfalls als zugänglich für Informationen bezüglich energieeffizienter und klimaschonender Technologien (UBA 2009) und nutzt vor allem das mediale System (Internet, Tageszeitung, Broschüren, Radio). Diese Gruppe ist aber auch über Vorträge, Ausstellungen oder Diskussionsveranstaltungen z. B. im örtlichen Verein ansprechbar. Auf der lokalen Ebene sind persönliche Ansprachen in Briefform oder als Beratungsgespräch wirksam (Kleinhückelkotten 2005). Die „Modernen Performer― verfügen über eine hohe Effizienz- und Nutzenorientierung, zeigen aber trotz des vorhandenen Problembewusstseins zum Klimawandel eine geringere Bereitschaft zu klimaschonendem Verhalten im Alltag. Dies zeigt auch die Befragung, so spielt für die „Modernen Performer― die Umweltfreundlichkeit bei der Wahl einer Heizungsanlage eine geringere Rolle als die Versorgungssicherheit. Informationen sollten hier vor allem über innovative, originelle Werbung z. B. über Internetplattformen und Online-Communities bereitgestellt werden (UBA 2009). Die „Bürgerliche Mitte― zeigt trotz eines hohen Sicherheitsbestrebens dennoch Offenheit gegenüber neuen Entwicklungen. Ist der Nutzen klar erkennbar und die Anwendung einfach, verbunden mit geringen Kosten an Zeit, Geld und Unsicherheit ist die Wahrscheinlichkeit der Adaption hoch (Kleinhückelkotten 2005). Ein zentrales Paradoxon liegt in der hohen Befürwortung der Einführung umweltgerechter Technologien und der geringen Bereitschaft erneuerbare Energien zu nutzen (UBA 2009). So gibt immerhin ein Viertel der Milieuangehörigen in der Befragung an, auch in Zukunft wieder eine Heizanlage auf Heizölbasis zu installieren. Informationskampagnen müssen daher aufklären und das passive Informationsverhalten der „Bürgerlichen Mitte― über Aktionen im privaten, familiären Umfeld (Vereine, Schulen, …) überwinden. Es zeigt sich, dass trotz der individuellen Besonderheiten den gesellschaftlichen Leitmilieus eine generelle Grundsensibilisierung für ökologische Fragestellungen und ein ausgeprägtes Problembewusstsein für die Risiken des Klimawandels gemein ist. Die Ergebnisse der Untersuchung zeigen bei ihnen eine stärkere Tendenz zur Nutzung umweltschonender Technologien als in der „Bürgerlichen Mitte―. Außerdem zeichnen sie sich durch ein aktives Informationsverhalten aus. 44 8.2.2.6 Übertragung der bundesweiten Befragung auf Delitzsch Die Ergebnisse der bundesweiten Befragung sollen Aufschluss über künftige energetische Entwicklungstendenzen im Eigenheimbereich geben und damit die Grundlage für akteursspezifische Handlungsansätze in der Stadt Delitzsch liefern. Die notwendige Verknüpfung erfolgt, basierend auf dem MOSAIC-Datensystem der Firma Microm, über eine geografische Referenzierung (Verortung) der Sinus-Milieus® (vgl. S. 38). Die hierfür notwendigen, blockscharf verfügbaren Daten werden von Microm für ganz Deutschland kommerziell zur Verfügung gestellt – ein Aspekt, der für die Verallgemeinerung des hier diskutierten Konzeptes von erheblicher Bedeutung ist. 5% 2% 14% Etablierte 10% Postmaterielle 4% Moderne Perf ormer Konservative 9% 1% Traditionsverwurzelte DDR-Nostalgische Bürgerliche Mitte 33% 13% Konsum-Materialisten Hedonisten Experimentalisten 9% Abb. 19: Prozentuale Verteilung der Sinus-Milieus® in Delitzsch. Quelle: Microm, eigene Darstellung. Wie bereits angesprochen erlaubt es der Datensatz der Firma Microm, die Lebensstildaten blockscharf auszuweisen.14 Bei der Aufstellung der in der Umsetzungsphase zu entwickelnden Quartierskonzepte können den technologischen Daten zum Gebäudebestand (z.B. dem Baualter und dem Gebäudetyp) die Lebensstildaten somit in gleicher räumlicher Auflösung gegenübergestellt und zur Schaffung systemintegrierter Konzepte herangezogen werden. Sowohl die technischen als auch die lebensstilbezogenen Daten liegen den Projektpartnern in blockscharfer Auflösung vor. Auf die Wiedergabe der ebenfalls vorliegenden entsprechenden GIS-basierten Karten soll aus Datenschutzgründen verzichtet werden. Im Anhang werden für den Wärmebedarf und die in der Stadt identifizierbaren Lebensstile deshalb nur aggregierte Daten gezeigt, die sich auf die Stadtteile beziehen (Abb. 29 und Abb. 30). Fazit: Weiß man als Ergebnis der bundesweiten Befragung, wie sich bestimmte Lebensstilgruppen typischerweise verhalten, und kennt man blockscharf den Ort, wo diese Lebensstile überwiegend anzutreffen sind, so erleichtert dies die Erstellung zielgruppenspezifischer Quartierskonzepte. 14 Für die Gemeinde Delitzsch wurden hierzu von der Firma Microm 4.670 Datensätze auf Hausebene zur Verfügung gestellt. Die Datensätze wurden anschließend unter Verwendung eines geographischen Informationssystems in GIS-basierte Karten übertragen. 45 9 Umsetzungsstrategie Im Folgenden soll exemplarisch gezeigt werden, wie die im Kapitel 8.2 gewonnenen sozioökonomischen Erkenntnisse zur Abschätzung der zukünftigen Entwicklung im Bereich der Heizungssysteme herangezogen werden können. Als Grundlage dient die schriftliche Befragung der Wohnungseigentümer der Stadt Delitzsch, die im Hinblick auf folgende Fragen ausgewertet wurde: (1) Wann ist mit einer Erneuerung der Heizungsanlage zu rechnen und (2) welches Heizungssystem wird vom jeweils Befragten präferiert? Da im Hinblick auf die 2. Frage Mehrfachnennungen möglich waren, lassen sich zwei Grenzfälle unterscheiden: Beim „traditionellen Entwicklungspfad― wird angenommen, dass sich die Befragten im Falle einer realen Entscheidungssituation konservativ verhalten würden. Im Gegensatz dazu wird beim „progressiven Entwicklungspfad― immer zugunsten einer innovativen klimaschonenden Technologie entschieden. Abb. 20 stellt die genannten Entwicklungspfade gegenüber. 100% 100% 90% 90% 80% 70% 80% 70% 60% 60% 50% 50% 40% 40% 30% 30% 20% 20% 10% 10% 0% 0% Stand 2010 Kohleheizungen Erdölheizungen Pellets-Heizungen Solarthermie Stand 2015 Stand 2020 Stand 2025 Stand 2030 Nachtspeicherofen Erdgasheizungen BHKW/Fernwärme Wärmepumpe/Geothermie Abb. 20: Denkbare zukünftige Entwicklungslinien im Bereich der „Privaten Haushalte“. a) Traditioneller (pessimistischer) Pfad Stand 2010 Stand 2015 Nachtspeicherofen Erdgasheizungen BHKW/Fernwärme Wärmepumpe/Geothermie Stand 2020 Stand 2025 Stand 2030 Erdölheizungen Pellets-Heizungen Solarthermie b) Progressiver (optimistischer) Pfad Im progressiven Entwicklungspfad kommt es zu einem erheblichen Ausbau der Wärmepumpen. Dies ist, wie in Abschnitt 8.1.1 diskutiert, aus Klimaschutzgründen begrüßenswert, solange hierbei auf Strom zurückgegriffen werden kann, der mit geringen Emissionen in Delitzsch selbst erzeugt wird. Bezogen auf den Primärenergieeinsatz gibt es aber andere Technologien (z.B. die dezentralen KWK-Anlagen), die in Kombination mit einem Übergang zum Niedrigenergiehausstandard (Szenario 7) mit 53 % zu einer höheren Einsparung führen als die Wärmepumpen (41 % inkl. Übergang zum Niedrigenergiehausstandard) – und dies bei geringeren Kosten (vgl. Abb. 31). Im Gegensatz zu den Wärmepumpen genießen dezentrale KWK-Anlagen wie die Umfrageergebnisse zeigen jedoch nur eine geringe Wertschätzung. Solange es nicht gelingt, die Akzeptanz dieser Technologie in der Bevölkerung zu erhöhen, erscheint es nicht sinnvoll, diese auf den ersten Blick ökonomisch attraktive Technologie durchsetzen zu wollen (zumal eine zusätzliche Stromproduktion in Delitzsch zu Kapazitätsproblemen im Stromnetz führen kann (vgl. Abschnitt 9.2.1.1). 46 Vor dem Hintergrund dieser Diskussion sowie weiterer Erkenntnisse, die in der ersten Phase des Projektes gewonnen werden konnten, erscheint es nicht zielführend, aus der Fülle der im Kapitel 3 dargestellten technisch möglichen, wirtschaftlich sinnvollen und sozial akzeptablen Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz, heute bereits ein Bündel auszuwählen, dass in den nächsten 10 bis 20 Jahren planerisch umgesetzt werden soll. Hierfür sprechen zusätzlich folgende Gründe: Techno-ökonomische Aspekte: Die Energiewirtschaft befindet sich derzeit in einem weitreichenden und dynamischen Veränderungsprozess, der durch eine aus Klimaschutzgründen politisch gewollte Zunahme der Einspeisung aus erneuerbaren Energiequellen sowie eine Förderung dezentraler Technologien (z.B. BHKW-Anlagen) gekennzeichnet ist. Die wachsenden fluktuierenden Strommengen führen zu einer Reduzierung der Volllaststundenzahl konventioneller Großkraftwerke. Darunter leidet vor allem die Wirtschaftlichkeit der Kohlekraftwerke. Es ist deshalb fraglich, ob es – unter Berücksichtigung der ebenfalls vorhanden Akzeptanzprobleme, im Kontext des liberalisierten Strommarktes zukünftig überhaupt noch zu einem Neubau von Kohlekraftwerken kommen wird. Dies gilt umso mehr, wenn der Erneuerungsbedarf im Bereich der fossilen Kraftwerke durch die Verlängerung der Laufzeit der Kernkraftwerke erheblich reduziert werden sollte. Die genannten Entwicklungen führen dazu, dass sich der Kontext (z.B. die angenommenen Emissionen im übergeordneten System) mittelfristig erheblich verändern können. Technologien, die heute vielversprechend erscheinen, können ihre Vorteilhaftigkeit bei einer radikalen Veränderung der energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen einbüßen. Nimmt man die Kernidee des liberalisierten Strommarktes und die Betonung der Akteursdimension ernst, so wird klar, dass einer planerischen Umsetzung zentral entwickelter Strategien zum Umbau der Energieversorgung enge Grenzen gesetzt sind. Sozio-ökonomische Aspekte: Städte sind einem ständigen Wandel unterworfen. Wie in der Ausschreibung betont wird, wird dieser Wandel in den kommenden Jahrzehnten durch massive demographische Veränderungen, durch Wertewandel sowie Veränderungen in der Arbeitswelt, der Mobilität und nicht zuletzt im Bereich der technischen Entwicklungen schneller vonstattengehen als je zuvor. Das heißt, nicht nur die technischen und ökonomischen Randbedingen verändern sich, sondern auch die innerstädtischen sozialen Strukturen. Dies gilt vor allem für Städte und Gemeinden in den neuen Bundesländern, z.B. die hier untersuchte Stadt Delitzsch - einem typischen Vertreter der Kategorie „Schrumpfende und alternde Stadt mit hoher Abwanderung― (vgl. Kapitel 2.1). 47 Das Ausmaß und die Richtung solcher Veränderungen lassen sich nur schwer genau erfassen. Aus diesem Grund müssen „Entscheidungen über technische Systeme im Energieversorgungsbereich einer Stadt in einer ganzheitlichen Betrachtung mit größtmöglicher Flexibilität getroffen werden― (BMBF, Ausschreibungstext zum Wettbewerb „Energieeffiziente Stadt―, 2008). Es wird deshalb darauf verzichtet, in der Umsetzungsphase eine bestimmte Strategie (unter quantitativer Vorgabe der zu installierenden Technologien) realisieren zu wollen. Stattdessen soll die Stadt Delitzsch durch die Schaffung eines interaktiven und adaptiven Energiemanagementsystems auf ihrem Weg in die „energieeffiziente dezentrale urbane Moderne― begleitet werden. 9.1 Hauptziele des Umsetzungskonzeptes Das vorgeschlagene adaptive Energiemanagementsystem besteht aus 4 Elementen: Wissenschaftliche Ebene, die die stattfindenden Veränderungen im Bereich der Demographie, der technologischen Entwicklungen und der Energiemärkte (z.B. im Hinblick auf die Brennstoffpreise) kontinuierlich beobachtet und die sich daraus für die ostdeutschen Mittelstädte ergebenden Konsequenzen herausarbeitet. Zur Wahrnehmung dieser Aufgabe soll ein agentenbasiertes Modell der städtischen Entwicklung erstellt werden, dass speziell auf die Anforderungen schrumpfender Städte zugeschnitten ist (vgl. Kapitel 9.2.1). Die Forschungsstelle für kommunale Energiewirtschaft der Universität Leipzig, die unterstützt von der KEM Kommunalentwicklung Mitteldeutschland GmbH im Rahmen einer Multiplikatorfunktion, die Kommunikation (z.B. über Workshops und Fortbildungsveranstaltungen) mit den daran interessierten Kommunen Mitteldeutschlands sicherstellt. Ein „Energieeffizienz“-Manager (EEM), der als aktiver Partner in jeder interessierten Stadt, die Umsetzung der gemeinsam erarbeiteten, akteursbezogenen Strategien auf der Stadtteilebene sicherstellt. Zu seinen wichtigsten Aufgaben gehört die zielgruppenangepasste Ansprache (unter Berücksichtigung der in den jeweiligen Stadtteilen existierenden Lebensstile), die Gestaltung von Informationsveranstaltungen und insbesondere die situationsangepasste Netzwerkbildung. Ein Monitoring der vor Ort stattfindenden Umgestaltungsprozesse durch die KEM (administratives Monitoring) und das IE Leipzig (technisches Monitoring). Im Rahmen des Umsetzungskonzeptes soll am Beispiel der Stadt Delitzsch die Funktionsfähigkeit des gewählten Ansatzes und seine Verallgemeinerungsfähigkeit nachgewiesen werden. 48 Hierbei kommt es dem Projekt zugute, dass es sich bewusst auf die Entwicklungsprobleme der „schrumpfenden und alternden Städte und Gemeinden mit hoher Abwanderung in der neuen Bundesländern― beschränkt hat. Die Ergebnisse des Monitorings werden sowohl der Stadt als auch den beteiligten Forschungsinstituten zur Verfügung gestellt. Im Folgenden sollen (bereits formuliert in Form entsprechender „Arbeitspunkte―) die wesentlichen Bestandteile des interaktiven und adaptiven Energiemanagementsystems näher erläutert werden. 9.2 Arbeitspunkte 9.2.1 Wissenschaftliche Ebene Wie in Kapitel 8.2.1 gezeigt wurde, existiert im Hinblick auf die Steigerung der Energieeffizienz in Delitzsch (wie auch in anderen mitteldeutschen Städten) in den nächsten Jahren ein „Window of Opportunity―, das darin besteht, dass die nach 1990 installierten Heizungssysteme zum überwiegenden Teil demnächst erneuert werden müssen. Damit besteht in den nächsten Jahren die Möglichkeit, durch gezielte Interventionen in großem Maßstab energieeffiziente Technologien zum Einsatz zu bringen. Dem stehen jedoch folgende Hemmnisse, die generell in mitteldeutschen Städten anzutreffen sind, entgegen: 1. Hohe Arbeitslosigkeit und geringes Einkommensniveau verkleinern die finanziellen Spielräume von Vermietern und Eigenheimbesitzern. 2. Demographischer Wandel und Bevölkerungswanderungen führen zu Leerstand und partiellem Abriss von einzelnen Wohngebäuden bzw. ganzen Quartieren. Jede Investition in den Wohnungsbestand erfolgt somit unter großen Unsicherheiten im Hinblick auf die weitere Nutzung und Vermietbarkeit der betroffenen Gebäude. Damit sind in mitteldeutschen Städten zwar Möglichkeiten vorhanden, in wenigen Jahren in großem Maßstab den Anteil energieeffizienter Technologien zu erhöhen (vgl. die bereits diskutierten Technologieoptionen in Kapitel 8.1.1). Gleichzeitig ist es aufgrund der Arbeitsmarktund Bevölkerungsentwicklung höchst fraglich, ob diese Möglichkeiten genutzt werden können. Im Rahmen der wissenschaftlichen Analyse soll diese Unsicherheit durch den Einsatz innovativer Modelle der städtischen Entwicklung näher analysiert werden. Zu den wissenschaftlichen Aufgaben, die im Rahmen der Umsetzung des interaktiven und adaptiven Energiemanagementsystems gemeinsam vom Institut für Infrastruktur und Ressourcenmanagement sowie vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ bearbeitet werden sollen, gehört deshalb die Schaffung einer softwaregestützten agenten-basierten Simulationsplattform, mit deren Hilfe die Entwicklung von Mittelstädten im Kontext sich verändernder Randbedingungen im Sinne eines „E-Laboratory― analysiert werden kann. 49 Die Modellierung des vernetzten Gesamtsystems (s. Abb. 21) erfordert neben einer Abbildung der vorhandenen Infrastruktur eine adäquate Wiedergabe der darüber liegenden sozioökonomischen Akteursebene, die durch Investitions- und Betriebsführungsentscheidungen Einfluss auf die Struktur und das Betriebsverhalten des betrachteten Energieversorgungsnetzwerkes nimmt (vgl. Wittmann und Bruckner, 2007; Wittmann und Bruckner, 2009). Zur Wiedergabe des Energieversorgungssystems soll ein entsprechend erweitertes zeitlich und räumlich hoch aufgelöstes Energiesystemoptimierungsmodell herangezogen werden. Die Abbildung der Interaktion der beteiligten energiewirtschaftlichen Akteure erfolgt im Rahmen eines agentenbasierten Modellierungsansatzes, der begrenzt rationales Verhalten zu erfassen vermag (Wittmann et al., 2006). Im Folgenden soll zunächst näher auf die technologische Ebene eingegangen werden. Die Darstellung des Entscheidungsverhaltens der Akteure erfolgt in Abschnitt 9.2.1.2. Szenarienbasierte Beschreibung der energietechnischen, energiepolitischen und demographischen Rahmenbedingungen Modellbasierte Abbildung der sozio-ökonomischen Akteursebene Modellbasierte Erfassung der technologischen Wechselwirkungen Abb. 21: Techno-sozio-ökonomisches Wirkungsgeflecht kommunaler Energieversorgungssysteme 9.2.1.1 Techno-ökonomische Analyse Die Einführung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) hat dazu geführt, dass Anlagen, die noch vor wenigen Jahren als „unbezahlbar― galten (z.B. Photovoltaik- und Biogasanlagen sowie Biomassekraftwerke), auch auf kommunaler Ebene betriebswirtschaftlich interessant wurden. Im Hinblick auf die Erstellung kommunaler Klimaschutzkonzepte stellt diese Entwicklung eine methodische Herausforderung dar. Im Mittelpunkt steht die Frage, ob sich eine Kommune die Emissionsminderungen „gutschreiben lassen― darf, die ihre Bürger dadurch erzielen, dass sie die Förderung durch das EEG-Gesetz in Anspruch nehmen – wohlwissend, dass diese Förderung eigentlich dazu dient, Märkte für neue Technologien zu schaffen und durch Lerneffekte deren Kosten zu senken. Dieser Fall hat in der betrachteten Stadt Delitzsch besondere Relevanz, da durch solche Anlagen (z.B. Biomassekraftwerke) bereits mehr Strom erzeugt wird als in der Stadt selbst verbraucht werden kann. 50 Weiterhin ist es fraglich, ob es vor dem Hintergrund des EEGs und der anderen heute existierenden Förderinstrumente (z.B. dem KWK-Gesetz) tatsächlich sinnvoll ist, nach der (kostenoptimalen) Klimaschutzstrategie15 zu suchen, die ein vorgegebenes kommunales Klimaschutzziel (z.B. -40 % bis 2020 bezogen auf 1990) mit den geringsten (betriebswirtschaftlichen) Kosten zu erreichen erlaubt. Wie bereits angesprochen, dient das EEG überwiegend der Technologieförderung und nicht dazu, in der Breite Klimaschutz zu betreiben. Mit einer so angelegten Strategie könnte man somit dem Anspruch der Verallgemeinerungsfähigkeit des Konzeptes nicht gerecht werden. Auf jedem geeigneten Dach eine Photovoltaikanlage zu installieren, kann (zumindest solange die Produktionskosten dieser Anlagen noch hoch sind) nicht die Lösung des Problems sein. Vernachlässigt man aber bei der Suche nach einer optimalen Klimaschutzstrategie die Förderzuschläge, so kann diese Strategie Technologien enthalten, die zur Erreichung des vorgegebenen kommunalen Zieles notwendig sind, sich aber betriebswirtschaftlich nicht „rechnen―. Es ist fraglich, wie es der Kommune gelingen kann, diese Technologien tatsächlich zum Einsatz zu bringen. Gleichzeitig kämen andere Technologien kurzfristig gesehen überhaupt nicht zum Einsatz. Keine Photovoltaikanlagen zu installieren, würde verallgemeinert das EEG ad absurdum führen. Bedingt durch die vielfältigen Fördermöglichkeiten dürfen innovative Klimaschutzkonzepte deshalb nicht den Fehler begehen, die Kosteneffizienz der Klimaschutzstrategien in den Vordergrund zu stellen. Sie müssen, wenn sie in Ergänzung zu den nationalen Instrumenten sinnvoll wirken sollen, eine korrektive Aufgabe wahrnehmen und die städtische Entwicklung in den Kontext der nationalen Klimaschutzziele einbetten. Aus wissenschaftlicher Sicht bedeutet dies, dass es nicht nur darum geht, das kommunale System zu modellieren, sondern auch die sich im übergeordneten System (z.B. dem deutschen Kraftwerkspark) abzeichnende Entwicklung. Verändert sich in Übereinstimmung mit den nationalen Klimaschutzzielen (z.B. bedingt durch das EEG und den Emissionshandel) die Struktur des übergeordneten Kraftwerkparks, so verändern sich auch die Emissionskoeffizienten, die zur Bewertung des aus dem übergeordneten System bezogenen Stroms herangezogen werden. Parallel dazu nehmen auch die Gutschriften für Strom, der ins übergeordnete System abgegeben wird, neue Werte an. Je „emissionsärmer― der bundesdeutsche Kraftwerkspark wird, desto geringer fallen die Emissionsgutschriften aus, die z.B. für Strom aus Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen gewährt werden können. Zu beachten ist allerdings, dass diese Bewertung im Gegensatz zu dem oftmals anzutreffenden Vorgehen streng genommen nicht unter Heranziehung des statischen bundesdeutschen Strommix erfolgen darf. Im liberalisierten Strommarkt entspricht die Vergütung, die für eine zusätzlich bezogene kWh Strom zu bezahlen ist, den Grenzkosten, die im 15 Zumindest einige der Energiesystemmodelle, die im Rahmen des begleitenden Workshops beim BMBF vorgestellt wurden, sind dazu in der Lage. 51 Kraftwerkspark dadurch verursacht werden, dass diese kWh zusätzlich produziert werden muss. Analog müssen zur Bewertung der zusätzlichen Emissionen, die durch die Produktion dieser kWh erzeugt wurden, nicht die durchschnittlichen Emissionen, sondern die (zeitlich variablen) Grenzemissionen herangezogen werden. Im Rahmen des vorgeschlagenen Projektes sollen zur Bewertung klimaschonender Maßnahmen aus diesem Grunde stündlich aufgelöste Zeitreihen für die in Zukunft zu erwartenden Grenzemissionen herangezogen werden. Diese lassen sich auf der Basis von Annahmen über die zukünftige Struktur des deutschen Kraftwerkparks mit Hilfe von Strommarktmodellen generieren, die am Lehrstuhl für Energiemanagement und Nachhaltigkeit der Universität Leipzig vorhanden sind. Wie in der Einleitung beschrieben (s. S. 20) kann es durch die Einspeisung von Wärme aus solarthermischen Anlagen oder dezentral betriebenen KWK-Anlagen in einem ansonsten mit Fernwärme versorgten Gebiet zu erheblichen negativen Rückwirkungen kommen. Die hohe Stromeinspeisung aus den Biomassekraftwerken und den von den Technischen Werken Delitzsch betriebenen Blockheizkraftwerken führt dazu, dass in Delitzsch bereits heute Strom ins übergeordnete System exportiert werden muss. Bedingt durch die begrenzte Aufnahmekapazität des existierenden Netzes stellt sich somit in Delitzsch auch stromseitig die Frage, bis zu welchem Grade dieses System dazu in der Lage ist, zusätzliche Energie aus regenerativen Anlagen (z.B. Strom aus Photovoltaik-Anlagen) und dezentral betriebenen KWKAnlagen aufzunehmen. Parallel dazu soll analysiert werden, welchen Einfluss eine deutliche Zunahme von elektromotorischen Wärmepumpen auf die CO2-Emissionen hat. Solange die Anzahl der Anlagen klein ist, kann zur Bewertung des genutzten Stromes der lokale, bedingt durch die regenerative Stromerzeugung relativ emissionsarme Energiemix der Stadt Delitzsch herangezogen werden. Nimmt ihre Zahl dagegen zu, so muss berücksichtigt werden, dass die zusätzliche Nachfrage zunehmend durch Strom gedeckt werden muss, der aus dem nationalen Kraftwerkspark bezogen wird – verbunden mit entsprechend höheren Emissionen. Die genannten Beispiele machen deutlich, dass eine getrennte Bewertung einzelner Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz bzw. zur Minderung der CO2-Emissionen in einer Stadt, die in erheblichem Umfang Strom aus Anlagen zur Nutzung von erneuerbaren Energien bzw. aus KWK-Anlagen selbst erzeugt, zunehmend in Frage gestellt ist. Im Rahmen des geplanten Projektes soll deshalb eine neue Version des Energiesystemmodells deeco (dynamic energy, emission, and cost optimization) zum Einsatz kommen, das besonders gut zur integrierten Analyse kommunaler Energieversorgungssysteme geeignet ist (vgl. Bruckner et al., 2006). Im Mittelpunkt steht dabei die Frage, wie der kommunale Energieversorger (in diesem Falle die Technischen Werke Delitzsch) am besten auf die Herausforderungen reagieren kann, die mit dem demographischen Wandel der Stadt und dem gleichzeitigen Bestreben die Energieeffizienz zu erhöhen, verbunden sind. 52 9.2.1.2 Sozio-ökonomische Analyse Für den Bereich des privaten Heizenergiebedarfs sind die Immobilienbesitzer die entscheidenden Akteure: Hierbei gilt es zwischen zwei Kategorien zu unterscheiden: (a) Wohneigentümer (z.B. Eigenheimbesitzer), die über die Investitionen in ihrer Immobilie entscheiden, in der sie gleichzeitig leben, (b) Vermieter, die über Häuser entscheiden, in denen sie nicht leben. In der ersten Projektphase sind Mieter und Wohnungseigentümer in Delitzsch zum einen hinsichtlich des aktuellen Stands der Heizungsanlagen und Wärmedämmung und zum anderen hinsichtlich ihrer Präferenzen für neue Installationen befragt worden. Ergebnis war erstens, dass das Potential zur Umgestaltung in Richtung energieeffizienter Technologien sehr groß ist (s. bereits Kapitel 8.2.1). Zweitens konnte gezeigt werden, dass die Präferenzen für verschiedene Technologien von verschiedenen Faktoren wie Einkommen oder Alter abhängen. In der ersten Projektphase wurde darüber hinaus in einer bundesweiten Telefonbefragung ermittelt, dass die Präferenz für bestimmte Heizungssysteme auch vom Lebensstil (erfasst über die Sinus-Milieus®) beeinflusst wird. Beide Erkenntnisse weisen darauf hin, dass reine Kosten-Nutzen-Erwägungen zu kurz greifen, um Investitionen in energieeffiziente Technologien zu erklären. In der ersten Projektphase wurden die Präferenzen der privaten Haushalte untersucht. Die genauen Entscheidungsprozesse der Wohneigentümer (auch der institutionellen bzw. nicht vor Ort lebenden Vermieter) sollen in der zweiten Phase detailliert untersucht werden. Ziel der sozio-ökonomischen Analyse ist es, ein vertieftes Verständnis des energiebezogenen Entscheidungsverhaltens (insbesondere hinsichtlich der Auswahl der Heizung und dem Umfang der Wärmedämmung) zu gewinnen. Dabei sollen private Haushalte in Bezug auf ihre Investitionen untersucht werden, aber auch Vermieter (repräsentiert durch die beiden großen Wohnungsbaugenossenschaften in Delitzsch) sollen in den Blick genommen werden. Da die Investitionen der Wohnungsbaugenossenschaften wesentlich auf der zukünftigen Auslastung der Wohngebäude beruhen, wird auch das Umzugsverhalten von Mietern untersucht. Das darauf aufbauende Entscheidungsverhalten soll im Rahmen der agentenbasierten Integration in einem Policy Exercise untersucht werden. Die Ergebnisse der sozio-ökonomischen Analyse sollen in einem Bericht über das Entscheidungsverhalten von privaten Haushalten dokumentiert werden. Im Rahmen der Analyse werden InvestitionsEntscheidungen hinsichtlich Gebäudetyp, Kosten-Nutzen für verschiedene Optionen, Lebensstil und Lebenssituation (Alter, Einkommenssituation, mögliche Übergabe der Immobilie an Erben oder andere) typisiert. Der Bericht soll einerseits als Hilfe für den Energieeffizienzmanager bei der Ansprache von Eigenheimbesitzern (s. S. 57) dienen, andererseits sollen die Ergebnisse in ein agentenbasiertes Modell integriert werden, um mögliche Szenarien für den Weg in die energieeffiziente urbane Moderne aufzeigen zu können. Folgende Arbeitsschritte müssen dazu unternommen werden: 53 Schritt 1. Qualitative Befragung Im ersten Schritt sollen sowohl mit Mietern als auch mit Eigentümern qualitative Interviews durchgeführt werden. Es soll in Gesprächen mit privaten Akteuren fundiert untersucht werden, warum und wie Entscheidungen für oder gegen bestimmte Energietechnologien getroffen werden. Bei gezielten Interviews mit Hausbesitzern verschiedener Milieus kann z.B. der Frage nachgegangen werden, warum ein bestimmtes Heizungssystem gewählt oder nicht gewählt wird oder wie finanzielle Entscheidungen im Detail getroffen werden. Bei den Mietern werden ihre Präferenzen für einzelne Wohnstandorte innerhalb von Delitzsch erfasst und dabei auf bereits vorhandene empirische Untersuchungen zurückgegriffen (z.B. aus dem Projekt reUrban mobil: www.re-urban.com). Die qualitativen Interviews sollen offene Fragen enthalten, damit aus den Antworten für die quantitative Befragung in Schritt 2 Antwortkategorien abgeleitet werden können. Zwischenergebnis nach Schritt 1 ist ein interner Arbeitsbericht, der die Ergebnisse der qualitativen Befragungen zusammenfasst und Vorschläge zur Gestaltung der quantitativen Befragung in Schritt 2 ableitet. Schritt 2. Quantitative Befragung: Pretest und Hauptuntersuchung Für eine weitere, fortentwickelte quantitative Befragung sollen Fragebögen zu (a) Investitionen durch Eigenheimbesitzer und (b) zum Umzugsverhalten von Mietern entwickelt werden. Der Fragebogen aus der ersten Projektphase dient als Grundlage, wird jedoch weiterentwickelt und optimiert. Vor der jeweiligen Hauptuntersuchung werden die Fragebögen in einem Pretest an einer kleinen Stichprobe getestet, um die Validität der Fragen zu ermitteln. Ergebnis nach Schritt 2 ist der Bericht zum Entscheidungsverhalten der privaten Haushalte hinsichtlich Investitionen in energieeffiziente Technologien sowie hinsichtlich ihres Umzugsverhaltens. Für die soziologische und empirische Arbeit, die Bereitstellung von Daten zum Vorkommen einzelner Lebensstile in einer bestimmten Region und die Analyse der Lebensstiltypen ist eine Kooperation mit Sinus Sociovision GmbH geplant. 9.2.1.3 Agentenbasierte Integration Zur Beschreibung der potentiellen Entwicklung der Stadt Delitzsch und seines Energieversorgungsystems im Kontext sich verändernder Randbedingungen soll ein computerbasiertes Instrumentarium entwickelt werden, das im Wesentlichen aus zwei Komponenten besteht: (1) Einem agentenbasierten Modell zur Abbildung der Umzugsdynamik sowie des begrenzt rationalen Entscheidungsverhaltens im Hinblick auf energiebezogene Investitionsentscheidungen und (2) einem zeitlich und räumlich hochaufgelöstem Modell zur Abbildung der energietechnischen Infrastruktur. Beide Modelle sollen gekoppelt und zusammen als ELaboratory (im Sinne einer vereinfachten virtuellen Darstellung der Stadt) Anwendung finden. 54 Für verschiedene, von außen vorgegebene Randbedingungen (z.B. im Bereich der Energiewirtschaft) können Szenarien zur Entwicklung von Delitzsch simuliert werden. Eine graphische Benutzeroberfläche ermöglicht es, dass Nutzer unter Anleitung zum einen selbst Randbedingungen für die Szenarien zu Beginn einer Simulation einstellen können. Zum anderen werden die Nutzer im Rahmen sog. Policy Exercises (siehe Schritt 2 unten) dazu aufgefordert, selbst Was-wäre-wenn? Entscheidungen in die Simulation einzuspeisen und dann den weiteren Verlauf zu beobachten. Folgende Arbeitsschritte müssen zur agentenbasierten Integration unternommen werden (vgl. Abb. 22): Abb. 22: Schrittweises Vorgehen bei der agentenbasierten Integration Schritt 1. Agentenbasiertes Modell Im agentenbasierten Modell werden private Haushalte als Eigentümer (hinsichtlich ihrer energiespezifischen Investitionen) sowie als Mieter (hinsichtlich ihres Umzugsverhaltens) abgebildet. Zur Charakterisierung der Akteure werden die Sinus-Milieus® herangezogen, da diese sich in der vorangegangenen Projektphase als wichtige Prädiktoren für energiespezifische Investitionen herausgestellt haben und für ihre Verortung in der Stadt Delitzsch bereits georeferenzierte Daten vorhanden sind. Die Investitionsentscheidungen der Agenten würdigen deren Lebensstil in Form der SinusMilieus® sowie die Kosten-Nutzen-Analyse der zur Auswahl stehenden Technologieoptionen. Weiterhin wird die Lebenssituation, beschrieben durch das Alter, die Einkommenssituation sowie eine eventuell geplante Weitergabe des Hauses an Erben oder andere, berücksichtigt. Die Umzugsentscheidungen der Agenten tragen ebenfalls deren Lebensstil und Lebenssituation Rechnung. Damit verbunden sind zudem Präferenzen für bestimmte Merkmale von Wohnstandorten wie Nähe zum Kindergarten oder zur Schule, Einkaufsmöglichkeiten, 55 Gebäudetypen oder Verkehrsanbindung. Die konzipierten Verhaltensregeln der Agenten werden empirisch fundiert durch die in der sozio-ökonomischen Analyse ermittelten Erkenntnisse und Argumentationslinien. Zwischenergebnis nach Schritt 1 ist ein agentenbasiertes Modell, das Investitionsentscheidungen von Eigentümern für Heizung und Wärmedämmung sowie das Umzugsverhalten von Mietern abbildet. Das Modell liefert somit Daten zu den installierten Technologien der jeweiligen Haushalte sowie zu den Umzügen der Mieter innerhalb der Stadt Delitzsch. Während der Simulation stellt das Modell eine grafische Benutzeroberfläche zur Verfügung, über die Investitionsentscheidungen der Wohnungsbaugesellschaften im Rahmen eines Policy Exercise (Schritt 2) eingegeben werden können. Schritt 2. Policy Exercise Das agentenbasierte Modell aus Schritt 1 dient dazu, das durchschnittliche Verhalten einer Vielzahl privater Haushalte abzubilden. Aufgrund ihrer besonderen Bedeutung und der Vielzahl der von ihnen betreuten Gebäude werden die Wohnungsbaugesellschaften in Delitzsch getrennt behandelt. Sie werden nicht modelliert, sondern im Rahmen von sog. „Policy Exercises― interaktiv in die Entwicklung von Szenarien eingebunden. Zu definierten Zeitpunkten innerhalb der Simulation (z.B. jedes Jahr) werden die Akteure aufgefordert, basierend auf den Zwischenergebnissen der Simulation ihre Investitionsentscheidungen in Bezug auf energieeffiziente Technologien einzugeben. Damit wird das Entscheidungsverhalten der privaten Haushalte aus dem agentenbasierten Modell ergänzt um die Entscheidungen der für Delitzsch relevanten Vermieter. Im Rahmen des Policy Exercise wird zum einen mit verschiedenen Randbedingungen (Förderung bestimmter Energieträger, Bevölkerungsdynamik) experimentiert. Zum anderen wird die Menge der Informationen, die den Teilnehmern für ihre eigene Entscheidungsfindung während der Simulation zur Verfügung stehen, variiert. Konkret bedeutet dies, dass beispielsweise das Umzugsverhalten der privaten Haushalte für den Teilnehmer angezeigt wird, aber nicht das Investitionsverhalten, und umgekehrt. Denkbar ist auch, die angezeigten Informationen aus der laufenden Simulation mit einem zufällig erzeugten Fehler zu belegen, um Unsicherheiten einzubeziehen. Das Policy Exercise ermöglicht es also, am Beispiel der Investitionsentscheidungen der Wohnungsbaugesellschaften aufzuzeigen, welchen Einfluss die Menge und Qualität der vorhandenen Informationen auf das Entscheidungsverhalten von Akteuren hat. Dies ist für das Verständnis eines Energiesystems als adaptives und lernendes System von entscheidender Bedeutung. Zwischenergebnis nach Schritt 2 sind Szenarien zu den installierten Technologien hinsichtlich Heizung und Wärmedämmung für private Haushalte in Delitzsch. Diese Szenarien berücksichtigen Entscheidungen sowohl von Privateigentümern als auch von Wohnungsbaugesellschaften. 56 Schritt 3. Kopplung an Modell zur Abbildung des Energiesystems Die installierten Technologien in den Haushalten aus dem agentenbasierten Modell sowie die Entscheidungen der Wohnungsbaugesellschaften aus dem Policy Exercise sind die Eingabewerte für das zu entwickelnde kommunale Energiesystem-Modell. Wie in Abb. 21 gezeigt, verändern die Investitionsentscheidungen der Agenten die Struktur des Energieversorgungssystems, das vom Energiesystemmodell abgebildet werden soll. Zu den wesentlichen Herausforderungen bei der Entwicklung dieser Modellkomponente gehört es deshalb, das Modell in Hinsicht auf regelmäßig stattfindende Anpassungen der zu modellierenden Netzwerke flexibel zu gestalten. Ergebnis nach Schritt 3 sind Szenarien zum zukünftigen Heizenergie-Bedarf in Delitzsch und dessen Deckung durch das regionale Energiesystem. Durch die konkrete Modellierung des vorhandenen Energieversorgungsnetzwerkes wird es insbesondere möglich sein, die auf Seite 20 sowie in Kapitel 9.2.1.1 beschriebenen negativen Wechselwirkungen rechtzeitig zu erkennen, die dadurch entstehen, dass unterschiedliche klimapolitische Instrumente im kommunalen Kontext unkoordiniert aufeinandertreffen. 9.2.2 Multiplikator-Ebene Es versteht sich von selbst, dass die Entwicklung des angesprochenen agentenbasierten Modells der städtischen Entwicklung nicht allein durch eine exklusive Anwendung auf die Stadt Delitzsch gerechtfertigt werden kann. Würde dies der Fall sein, so könnte vor dem Hintergrund des großen, damit verbundenen Aufwandes schwerlich von einer Übertragbarkeit des Konzeptes gesprochen werden. Die Stadt Delitzsch soll aus diesem Grunde vor allem dazu dienen, um einen Prototypen des angesprochenen Modells auf die Situation in Delitzsch anwenden und damit seine Anwendbarkeit im praktischen Umfeld nachweisen zu können. Sobald dies geschehen ist, soll das Modell dazu verwendet werden, die Entwicklung schrumpfender Städte in den neuen Bundesländern im Allgemeinen zu untersuchen und die daraus gewonnenen Erkenntnisse allen daran interessierten Städten zur Verfügung zu stellen. Zu diesem Zweck soll ein Netzwerk von Städten gebildet werden, die sich im Hinblick auf die demographischen und klimapolitischen Herausforderungen in einem ähnlichen Zustand befinden. Im Idealfall folgen, sobald erste Erfolge in Delitzsch sichtbar werden und tragfähige Finanzierungskonzepte für den Energieeffizienzmanager identifiziert wurden (z.B. eine Unterstützung durch Landesmittel, s.u.) andere Kommunen dem Beispiel Delitzsch und etablieren ihrerseits eigene Energieeffizienzmanager. Die Forschungsstelle Kommunale Energiewirtschaft (FKE) der Universität Leipzig soll als zentraler Ansprechpartner in Mitteldeutschland dabei helfen, das entsprechende Netzwerk aufzubauen und später zu betreuen. Die FKE fungiert somit als Schnittstelle zwischen den wissenschaftlichen Einrichtungen (Pro- 57 fessur für Energiemanagement und Nachhaltigkeit der Universität Leipzig und dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ) und den in einem Netzwerk zusammengefassten Energieeffizienzmanagern (vgl. Abb. 23). Abb. 23: Die Forschungsstelle Kommunale Energiewirtschaft als Vermittler zwischen Forschung (explorative Ebene) und Praxis (dem Netzwerk der vor Ort arbeitenden Energieeffizienzmanager). Zu den wesentlichen projektbezogenen Aufgaben der Forschungsstelle zählen: (1) Sie übernimmt in Kooperation mit der Kommunalentwicklung Mitteldeutschland (KEM) die Ausund Weiterbildung der Energieeffizienzmanager (EEM). Inhalt ist einerseits der Transfer der wissenschaftlichen Erkenntnisse, die im Rahmen der sozio-technischen Modellierung und der Analyse von sozio-ökonomischen Befragungen gewonnen wurden. Darüber hinaus sollen im Rahmen der Weiterbildung Kommunikationsansätze zwischen kommunalen Akteuren, EEM und Haushalten analysiert und optimiert werden. Hierzu werden auch eigene BestPractice-Analysen durchgeführt. Ziel ist, im Rahmen der Umsetzungsphase einen Fortbildungslehrgang für EEM zu entwickeln und zu testen, der dann langfristig unter dem Dach der FKE angeboten und stetig weiterentwickelt werden soll. Zum Erkenntnistransfer bietet die FKE halbjährlich Workshops für interessierte Kommunen an. Gemeinsam mit der KEM ist sie für die Erstellung der Arbeitsmaterialien sowie die Lehre verantwortlich. Darüber hinaus sollen in den ersten beiden Jahren vierteljährlich Arbeitstreffen durchgeführt werden. Die Arbeitstreffen und Workshops dienen zugleich der Vernetzung der interessierten Kommunen und EEM. (2) Die FKE evaluiert, unterstützt durch das IE Leipzig und die KEM, den Beitrag des EEM-Konzeptes zur Förderung von klimaverträglichen Energiekonzepten, um im Sinne eines adaptiven Managements die rechtzeitige Weiterentwicklung des Programms durch die wissenschaftlichen Einrichtungen zu unterstützen. Indem sie die Erfahrungen, die die Energiemanager vor Ort machen, auswertet und zusammenfasst, ermöglicht sie den Informationsfluss zurück zur wissenschaftlichen Ebene. (3) Die FKE unterstützt als Dienstleister die EEM bei ihrer praktischen Arbeit z.B. durch die Bereitstellung eines virtuellen webbasierten 58 „Werkzeugkastens―. Der Werkzeugkasten enthält z. B. Datenbanken zur demographischen Entwicklung, zur zukünftigen Struktur des bundesdeutschen Kraftwerkparks (inkl. der zu erwartenden Strompreise und der Grenzemissionen, s.o.) sowie zu energiepolitischen Vorgaben und Förderprogrammen. Darüber hinaus wird die FKE über eine Internetplattform Modelle zur Erstellung einer eigenen Energie- und Klimabilanz zur Verfügung stellen. 9.2.3 Etablierung eines Energieeffizienz-Managers Das Beschreiten neuer Wege in eine energieeffiziente urbane Moderne bedingt die Abkehr von traditionellen Denkweisen und Handlungsmustern hin zu einer innovativen Neuausrichtung kommunalen Handelns. Netzwerke müssen gespannt und neue Pfade verknüpft werden. Ziel dieser Vernetzung ist die Lenkung bestehender sowie die Integration zukünftiger Energieeffizienzmaßnahmen, vor dem Hintergrund einer gesamtstädtischen Strategie – dem Masterplan Energieeffiziente Stadt – unter Einbeziehung aller relevanten Akteure, sowohl auf Anbieter- als auch auf Nachfragerseite. Eine solche Aufgabe schafft ein grundlegend neues Leistungsbild, welches die Grenzen konventioneller kommunaler Verwaltungsarbeit überschreitet. Dieser Erkenntnis folgend steht im Zentrum des vorliegenden Konzeptes die Etablierung eines kommunalen Energieeffizienz-Managers [nachfolgend auch „EEM― genannt] und mithin die Generierung einer neuen Dienstleistungsform; einer Position, welche als Bindeglied zwischen strategischer, operativer und explorativer Betrachtungsebene ein Tätigkeitsprofil mit fünf wesentlichen Funktionen in sich vereint (vgl. Abb. 24). Grundlage für ein effektives und nachhaltiges Handeln des EEM ist dessen (1) aktive Einbindung in den strategischen Planungsprozess einerseits, als auch die permanente Planung eigener sowie durch ihn initiierter Aktivitäten vernetzter Akteure in der operativen Betrachtungsebene andererseits. Auf diese Weise wird eine herausragende Schnittstellenfunktion zwischen den beteiligten Akteuren geschaffen, die einen permanenten bidirektionalen Abgleich operativer Aktivitäten mit den strategischen gesamtstädtischen, stadtteil- oder quartiersbezogenen Zielsetzungen ermöglicht. Die Zuordnung dieser komplexen Schnittstellenfunktion eröffnet zugleich den Zugang zu weiteren Handlungsschwerpunkten des Energieeffizienz-Managers, wobei zunächst die (2) Identifikation und Vernetzung einzelner Akteure und ganzer Akteursgruppen für deren gezielte Ansprache und (3) Koordination geplanter Aktivitäten von entscheidender Relevanz sind. Konkret werden durch den Energieeffizienz-Manager Dienstleister (bspw. Ingenieure und Architekten als Energieberater und –anlagenplaner, Installationsbetriebe, Unternehmensberater) sowie Institutionen (bspw. Banken / Sparkassen, Wohnungsgesellschaften und -genossenschaften, Industrie- und Handelskammer / Handwerkskammer) angesprochen und, soweit diese eine Einflussnahme zulassen, instruiert. 59 Abb. 24: Aufgabenspektrum, Integration und Monitoring des Energieeffizienzmanagers 60 Ziel dieses Vorgehens ist die Lenkung bestehender sowie zukünftiger energierelevanter Aktivitäten und deren Ausrichtung anhand der spezifischen Leitbilder des Masterplans. So werden im Stadtgebiet tätige Anbieter energetischer Beratungsleistungen angehalten, dem potenziellen Kunden energieeffizienzsteigernde Technologien gemäß der für den betreffenden Stadtteil determinierten technologischen Vorzugslösungen (bspw. Erdgasbrennwertkessel, Nah- oder Fernwärmeanschluss, Geothermieanlagen) zu empfehlen. Auf institutioneller Seite erfolgen bspw. durch den EEM koordinierte Mieterveranstaltungen zum Thema Energieeffizienz, durchgeführt von Wohnungsunternehmen, welche inhaltlich den spezifischen strategischen Vorgaben des Masterplans folgend, auf die sozioökonomischen Rahmenbedingungen der betreffenden Mieterstruktur abgestimmt sind. Die im Rahmen dieser Konzeptstudie durchgeführte Bürgerbefragung weist zudem auf die hohe Bedeutung des energiebezogenen Erfahrungs- und Wissensaustauschs zwischen lokal begrenzten gesellschaftlichen Strukturen, wie den Nachbarschaftsverhältnissen, hin. Diese Zusammenhänge nutzt der EEM, um gezielt soziale Subnetzwerke in einzelnen städtebaulichen Einheiten zu identifizieren und auszubauen. Hier sind die Bürger zu motivieren, sich aktiv in den Umsetzungsprozess der stadtteilbezogenen Strategien einzubringen. Beispielsweise werden engagierte Bürger veranlasst, ihre energietechnischen Anlagen im Rahmen kleinerer Besichtigungsaktionen zur Verfügung zu stellen, oder in ihren Räumlichkeiten Diskussions- und Informationsveranstaltungen durchzuführen. Hierzu sind durch den EEM Motivationsmaßnahmen, wie z. B. Gutscheine für Energieberatungen oder zeitlich befristete Zuschüsse zu den Energiebezugskosten zu generieren. Vor diesem Kontext erschließt sich die (4) Moderationsfunktion des Energieeffizienz-Managers als vierter wesentlicher Tätigkeitsschwerpunkt. Neben der klassischen Moderationstätigkeit im Rahmen geplanter Workshops, Diskussionsrunden, Präsentations- oder anderen Themenveranstaltungen obliegt dem Energieeffizienz-Manager eine umfassende Moderationsfunktion im permanenten, durch ihn selbst stimulierten Dialogprozess zwischen den beteiligten Akteuren im städtischen Rahmen im Kontext der Beteiligung benannter Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen sowie eines zukünftig überregional zu spannenden Netzwerks zwischen Energieeffizienz-Managern weiterer Städte und Gemeinden. Aufgrund seiner themenbezogenen Kompetenz, welche, neben der rein fachlichen Qualifikation, mit seiner ebenenübergreifenden und weitgehend institutionsunabhängigen Positionierung einhergeht, trägt er zudem maßgeblich zum Abbau von Vorbehalten bei der Kontaktaufnahme zwischen den Akteuren der Energienachfrager und -anbieterseite bzw. zwischen Bürgern, Dienstleistern und Institutionen bei. Weiterhin von erhöhter Relevanz ist eine permanente (5) proaktive Öffentlichkeitsarbeit des Energieeffizienz-Managers, unter Einbeziehung lokaler Medien aus den Bereichen Print, Funk und Fernsehen, sowie der Nutzung interaktiver Online-Kommunikationsplattformen (bspw. die Betreuung eines eigenen 61 Weblogs). Zusätzlich ist mit dem Ziel des überregionalen Erfahrungsaustauschs die Veröffentlichung von Beiträgen in Fachliteratur denkbar. Ob des breit aufgestellten Tätigkeitsprofils des EEM eröffnet sich jedoch ein Spannungsfeld zwischen jenem Funktionsspektrum und den personalkapazitiven Grenzen einer solchen Stelle, die, unter Einbeziehung der benannten Akteure der Dienstleistungs- bzw. Institutionsseite, eine andauernde Delegation von Teilaufgaben an instruierte Berater, Handwerksbetriebe usw. voraussetzt. Zur Kompetenzsicherung ist für die Besetzung der Stelle des EEM ein Kriterienkatalog zu entwickeln, welcher fachliche Qualifikation, belastbare volkswirtschaftliche, technische und Managementkenntnisse sowie umfassende praxisrelevante Erfahrung im Bereich Energieeffizienz voraussetzt und letztlich auf eine unabhängige Akkreditierung des EEM abzielt. Bei der Frage nach der Implementierung der Stelle in die bestehenden städtischen Verwaltungsstrukturen ist zunächst eine Abgrenzung gegenüber etablierten Verwaltungseinheiten, wie einem Energiebeauftragten notwendig und ferner die Frage nach der Finanzierung einer solchen Stelle zu diskutieren. Wie eingangs beschrieben, geht die Tätigkeit des Energieeffizienz-Managers weit über die Administration eines den kommunalen Gebäude- und Liegenschaftsbestand betreffenden Energiemanagements hinaus. Im Vordergrund steht die Integration aller beteiligten Akteure unter den Prämissen eines strategischen Leitbildes, die Lenkung und Initiierung akteursorientierter Maßnahmen und systembezogener Evaluierungsprozesse. Der Aufgabenbereich eines klassischen kommunalen Energiebeauftragten bleibt dabei weitgehend unberührt bzw. kann höchstens punktuell integriert werden. Zur Finanzierung der betrachteten Stelle stehen der Kommunalverwaltung mehrere Optionen zur Verfügung, wobei nicht zuletzt eine „make or buy― - Entscheidung zu treffen ist. Ein nachhaltiger Finanzierungsansatz muss jedoch in beiden Fällen entwickelt werden, unabhängig davon, ob der Energieeffizienz-Manager bspw. mit einer Planstelle oder als externe Dienstleistung in den städtischen Haushalt eingeht. Eine (partielle) Finanzierung der Stelle mittels Rückführung von aktivitätsbedingter Energiekosteneinsparung erscheint im Kontext dieses Konzeptes kaum denkbar. Hier ist ferner ein Fördertatbestand durch Bundes- oder Landesregierung zu schaffen, bspw. durch Verankerung in Richtlinien wie der sächsischen Förderrichtlinie Energie und Klimaschutz (RL EuK/2007). Weiterhin sind die Möglichkeiten zur Einbeziehung beteiligter Akteure in den Finanzierungsprozess zu prüfen. 9.2.4 Mentoring und Monitoring Der Pilotcharakter des geplanten Projektes zur Schaffung eines Energieeffizienz-Managers in der Stadt Delitzsch stellt alle Beteiligten, besonders jedoch die Stadtverwaltung, vor komplexe Herausforderungen, zu deren Bewältigung die KEM Kommunalentwicklung Mitteldeutschland GmbH, als erfahrener, engagierter und kreativer Partner maßgeblich beitragen 62 wird. Basierend auf ihrem breiten Kompetenzspektrum, insbesondere in den Bereichen Klimaschutz- und Energieeffizienz- sowie Kommunal- und Organisationsberatung stellt sich das Leistungsbild der KEM GmbH in der Umsetzungsphase des Projektes wie folgt dar: (1) Unterstützung der strukturellen Implementierung des „Energieeffizienz-Managers― in der Stadtverwaltung von Delitzsch (insbesondere im Hinblick auf die Integration der Stelle in die bestehende Aufbau- und Ablauforganisation). Weitere Bestandteile dieser Teilleistung sind bspw. die Erarbeitung eines Anforderungsprofils bzw. einer Stellenbeschreibung, die Unterstützung bei der Personalauswahl oder die Erstellung von Aus- und Weiterbildungsplänen. (2) „Technische Hilfe― bei der Einarbeitung des Energieeffizienz-Managers in das operative Tagesgeschäft, dem Aufbau von Strukturen und Netzwerken sowie der Vermittlung von fachlichem Know-how und Managementkompetenzen. Insbesondere in der Anlaufphase der Projektumsetzung erfolgt die Übernahme ganzer Aufgabenblöcke durch die KEM GmbH, um dem Energieeffizienz-Manager wichtige Freiräume für Entwicklung und Kompetenzbildung zu schaffen. Mit Fortschreiten des Aufbau- und Implementierungsprozesses nimmt der Energieeffizienz-Manager zunehmend eigenständig die Aufgabenerledigung des operativen Tagesgeschäftes wahr. In dieser Projektphase kommt der KEM GmbH eine wichtige unterstützende Beratungsfunktion zu. (3) Über die Implementierungsphase hinaus ist die KEM GmbH wichtiger Netzwerkpartner und reflektiert die Umsetzungserfolge anhand der Leitbilder aus dem Masterplan Energieeffizienz der Stadt in einem stetigen Monitoringprozess. Zusätzlich zur administrativen Betreuung soll der Energieeffizienzmanager auch in energietechnischer Hinsicht unterstützt werden. Diese Aufgabe übernimmt das Leipziger Institut für Energie GmbH, das öffentliche und private Auftraggeber bei der Erstellung von Energiekonzepten berät. Zu seinen energiebezogenen Forschungsschwerpunkten gehören technische und wirtschaftliche Analysen (z.B. zur Anlagenbewertung), ökologischen Bewertungen (Ökobilanzierung) und die Erstellung volkswirtschaftlicher Modelle zur Bestimmung des Stellenwerts einzelner Versorgungsoptionen im künftigen Energieträgermix. Zusätzlich zur unterstützenden Funktion wird das IE Leipzig die Energie- und Klimabilanz der Stadt im Rahmen eines umfassenden Monitoring-Prozesses fortschreiben. Ebenso kommen der Vattenfall Europe Professur und der FKE wesentliche Aufgaben bei der fachlichen Ausbildung und energiewirtschaftlichen Beratung des EEM in Delitzsch sowie auch beim Training von Energieeffizienzmanagern in anderen Kommunen zu. Die Vattenfall Europe Professur wird zudem eine Evaluierung des EEM vornehmen. 63 10 Projektpartner und eigene Vorarbeiten Das Projekt wird von der Stadt Delitzsch in Kooperation mit den Technischen Werken Delitzsch, der Kommunalentwicklung Mitteldeutschland (KEM), dem Leipziger Institut für Energie GmbH, dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ, Department Landschaftsökologie und dem Institut für Infrastruktur und Ressourcenmanagement der Universität Leipzig (vertreten durch die Forschungsstelle für Kommunale Energiewirtschaft und die Vattenfall Professur für Energiemanagement und Nachhaltigkeit) durchgeführt. Im Folgenden soll die Expertise der wissenschaftlichen Projektpartner, die im Bereich der Modellerstellung tätig werden, dargestellt werden. Institut für Infrastruktur und Ressourcenmanagement (IIRM, Universität Leipzig) Das Institut besitzt eine umfangreiche Erfahrung auf dem Gebiet des Ressourcenmanagement und der Erforschung von Infrastruktureinrichtungen in den Bereichen Energie, Wasser und Abwasser. Zu den Schwerpunkten des Instituts gehört die Analyse der Infrastrukturbereitstellung im Kontext des wirtschaftlichen und demographischen Wandels. Prof. Dr. Thomas Bruckner, der Leiter des beantragten Projektes, ist geschäftsführender Direktor des Instituts für Infrastruktur und Ressourcenmanagement, Inhaber der Vattenfall Europe Stiftungsprofessur für Energiemanagement und Nachhaltigkeit und Gastwissenschaftler am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK). Er ist derzeit einer der „Lead Authors―, die gemeinsam an der Erstellung eines Sonderberichtes des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) zu den Erneuerbaren Energien arbeiten. Vor wenigen Tagen wurde Herr Bruckner darüber hinaus zum „Coordinating Lead Author“ für das Kapitel „Energy Systems“ des 5. Sachstandberichts der Arbeitsgruppe III des IPCC (Mitigation of Climate Change) bestellt. Zu seinen Forschungsschwerpunkten gehört die agentenbasierte Modellierung kommunaler Energiesysteme sowie die optimale Integration erneuerbarer Energien in bestehende Energieversorgungssysteme unter besonderer Berücksichtigung von Synergie- und Konkurrenzeffekten beim gemeinsamen Einsatz von Techniken der rationellen Energieverwendung und solchen zur Nutzung erneuerbarer Energien (vgl. Bruckner et al., 1997a; Bruckner et al., 1997b; Bruckner et al., 2003; Bruckner et al.,2006; Bruckner et al., 2006, Bruckner und Berking, 2009). Zum IIRM gehört die Forschungsstelle für Kommunale Energiewirtschaft, die sich neben der Analyse kommunaler Energieversorgungssysteme insbesondere mit Fragen der Rekommunalisierung beschäftigt. 64 Dr. André Bleicher, der Leiter des Vorprojektes wird nach der kürzlich erfolgten Übernahme einer Professur in Salzburg auch weiterhin in beratender Funktion am Projekt beteiligt sein. Er verfügt über zahlreiche Erfahrungen aus Projekten, deren Schwerpunkte auf der Gestaltung einer adäquaten regionalen und lokalen Governance (lernende Region), der Institutionalisierungen in der Energiewirtschaft, der Unternehmensentwicklung und -vernetzung in Ostdeutschland und dem Management kommunaler Unternehmen liegen (vgl. Bleicher und Steiner, 2002; Bleicher et al., 2002, Bleicher et al., 2003). Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung, Department Landschaftsökologie Prof. Dr. Ralf Seppelt ist Leiter des Department Landschaftsökologie am UFZ und Professor für Angewandte Landschaftsökologie an der Martin Luther Universität Halle-Wittenberg. Schwerpunkt seiner Arbeiten ist die Entwicklung von Methoden und Simulationsmodellen zur Beschreibung von Mensch-Umwelt Interaktionen. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf der effizienten und nachhaltigen Ressourcennutzung (Seppelt, 2003) im Sinne der Flächennutzung in urbanen und ländlichen Räumen (Schwarz et al., 2010, Holzkämper & Seppelt 2007). Dies erfolgt zum einen im Forschungsprogramm Terrestrisches Ökosystem (Seppelt et al., 2009) wie auch im EU-Projekt PLUREL (www.plurel.net). Modellansätze werden dabei eingesetzt, um eine Integration von Informationen zu erlangen, Hypothesen und Prozessvorstellungen, z.B. Entscheidungsprozesse zu untersuchen und mittels Szenarien zu analysieren (Lautenbach et al., 2008, Seppelt et al. 2009). Dr. Nina Schwarz ist Wissenschaftliche Mitarbeiterin im Department Landschaftsökologie und arbeitet zu urbanen Landnutzungsänderungen und deren Bewertung hinsichtlich ökosystemarer Dienstleistungen. Unter anderem entwickelt sie mit „ABMland― (http://www.ufz.de/index.php?en=17776) eine Simulationsumgebung, mit der urbane Landnutzungsänderungen agentenbasiert modelliert werden können. Diese Simulationsumgebung kann auch für die hier vorgeschlagene agentenbasierte Modellierung genutzt werden. In ihrer Doktorarbeit zur Ausbreitung von Umweltinnovationen unter privaten Haushalten (Schwarz, 2007) hat sie anhand einer Fragebogenuntersuchung der Sinus-Milieus® gezeigt, dass für die einzelnen Lebensstile unterschiedliche Merkmale bei der Entscheidung für oder gegen eine Innovation entscheidend sind (Schwarz & Ernst, 2008). Die empirischen Ergebnisse sind in ein agentenbasiertes Modell zur Ausbreitung von Umweltinnovationen eingeflossen (Schwarz & Ernst, 2009), was Teil einer gekoppelten Simulation zum Wasserkreislauf im Oberen Donaueinzugsgebiet ist (Barthel et al., 2008). Deshalb kann Frau Dr. Schwarz bei der Projektbearbeitung auf eine Vielzahl an sowohl inhaltlichen als auch methodischen Vorkenntnissen zurückgreifen. 65 11 Förderung / Notwendigkeit der geleisteten Arbeit Das hier beschriebene Projekt wurde mit insgesamt 199.710 € gefördert. Das entsprechende Konzept wurde am 14.9.2010 bei der Auswahlveranstaltung des BMBF-Wettbewerbs „Energieeffiziente Stadt― vorgestellt und vom Gutachterkreis für eine weitere Förderung empfohlen. Es gehört somit zu den fünf Gewinnern dieses Wettbewerbs, die am 15.9.2010 in Berlin durch Frau Prof. Dr. Annette Schavan (Bundesministerin für Bildung und Forschung) ausgezeichnet wurden. 12 Verwertungsplan (Nutzen und Übertragbarkeit) Das Projektkonsortium betritt mit dem Plan, urbane Energiesysteme als dynamische gekoppelte techno-sozio-ökonomische Systeme zu verstehen und durch eine agentenbasierte Modellierung abbilden zu wollen, in Deutschland wissenschaftliches Neuland. Vergleichbare Ansätze, die auf internationaler Ebene z.B. im Rahmen des World Bank Urban Research Symposiums zum Thema ―Cities and Climate Change‖ 2009 in Marseille nachdrücklich gefordert wurden, werden derzeit unseres Wissens nach nur von der Gruppe um James Keirstead am Imperial College London sowie von Jim Hall vom Tyndall Centre for Climate Change Research (Newcastle University) durchgeführt. Da sowohl das Institut für Infrastruktur und Ressourcenmanagement der Universität Leipzig als auch das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung in den letzten Jahren umfangreiche Erfahrung in der agentenbasierten Modellierung komplexer Systeme sammeln konnten und viele Bausteine, die für eine Umsetzung notwendig sind, bei beiden Institutionen zumindest prototypisch vorhanden sind, ist die Aussicht auf Zielerreichung als groß einzuschätzen. Die Schaffung eines Netzwerkes von Energieeffizienz-Managern, die sich explizit den Herausforderungen in schrumpfenden Städten stellen und auf Lebensstilanalysen aufbauende akteursorientierte Quartierskonzepte entwerfen sollen, ist ebenfalls als innovativ anzusehen. Durch die Einbindung eines neuen Partners, der Kommunal Entwicklung Mitteldeutschland GmbH, soll sichergestellt sein, dass die Energieeffizienz-Manager von einem erfahrenen Mentor auf ihrem Weg in die energieeffiziente urbane Moderne begleitet werden. Die ebenfalls neu eingebundenen, am UFZ arbeitenden Partner (Herr Prof. R. Seppelt und Frau Dr. Nina Schwarz) sind darüber hinaus Experten im Bereich umweltschutzbezogener Lebensstilanalysen. Der Dienstleistungsprototyp, der während des Projektes erarbeitet werden soll, kann auf viele, aber bewusst nicht auf alle Städte in Deutschland übertragen werden. 66 Durch die Fokussierung auf „schrumpfende und alternde Städte― soll es gelingen, für eine große Anzahl entsprechender Städte in den neuen Bundesländern problemangepasste Strategien zu entwickeln und damit einen wichtigen Beitrag zur Umsetzung der nationalen Klimaschutzziele zu leisten. Da in Zukunft auch in den alten Bundesländern mit ähnlichen demographischen und vergleichbaren klimapolitischen Herausforderungen zu rechnen ist, kann hierdurch ein Modell für eine zukünftig wachsende Zahl vom Kommunen entworfen werden. 13 Fortschritt auf dem Gebiet des Vorhabens Im Hinblick auf den während der Projektlaufzeit stattgefundenen Fortschritt auf dem Gebiet des Vorhabens sind vor allem die im Rahmen des Förderschwerpunkts „Sozial-ökologische Forschung― des Bundesministeriums für Bildung und Forschung geförderten Analysen zur lebensstilbezogenen Zielgruppensegmentierung zu nennen. Diese Arbeiten beziehen sich z.B. auf Untersuchungen zum Wärmeenergiekonsum (Jahnke, 2010) und zur energetischen Gebäudesanierung (Stieß, 2010). Sie ergänzen die im Projekt erzielten Ergebnisse und stützen den im Umsetzungskonzept vorgeschlagenen Ansatz. 14 Veröffentlichungen Das Vorhaben wurde der Öffentlichkeit in vielfältiger Art und Weise vorgestellt. Zu den projektbezogenen Vorträgen gehören: 1. Agent-based Modeling of Urban Energy Supply Systems Facing Climate Protection Constraints, 5th World Bank Urban Research Symposium, “Cities and Climate Change”, 28.6.2009, Marseille. 2. Agenten-basierte Energiesystemmodelle, 1. Workshop im Rahmen des BMBFWettbewerbs „Energieeffiziente Stadt“, 24.9.2009, Bonn. 3. Application of the Agent-based Model deeco on Urban Energy Systems; Case Study Delitzsch, zusammen mit A. Bleicher (Vortragender), 2nd Annex 51 Meeting of the International Energy Agency (IEA), Bad Aibling, 14.10.2009. 4. Akteurszentrierte kommunale Klimaschutzstrategien, 18. Leipziger Bauseminar: „Klimagerechte Stadt“, 26.11.2009. 67 5. Innovative Klimaschutzkonzepte und Projekte in der Region, Expertentreffen „Energiemetropole Leipzig―, 7.12.2009, Leipzig. 6. Sozio-ökonomische Planung kommunaler Energieversorgungssysteme, Fachtagung „Kosten und Betrieb von Infrastrukturanlagen in der Wasser- und Energiewirtschaft―, Universität Leipzig, 25.2. 2010, Leipzig. 7. Integrierte Modellierung urbaner Systeme, Tagung „Chancen für Mitteldeutschland 2025―, Hochschule Anhalt (FH), 15.4.2010, Dessau. Mehrere Publikationen sind in Vorbereitung. Ein Beitrag zur 7. Internationalen Energiewirtschaftstagung an der TU Wien, der im Nachgang sowohl in Form einer Kurz- als auch als Langfassung erscheinen soll, wurde bereits angenommen: M. Gröger, T. Bruckner: Lebensstile und Investitionsverhalten im Wärmemarkt, Tagungsband der Tagung IEWT 2011, 7. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU Wien, 16.–18. Februar 2011. Die Ergebnisse des Projektes wurden darüber hinaus über die Projekthomepage veröffentlicht. Mehrere Presseerklärungen dienten dazu, die Öffentlichkeit über den Projektfortschritt zu informieren. 68 15 Anhang: 15.1 Literatur Barthel, R.; Janisch, S.; Schwarz, N.; Trifkovic, A.; Nickel, D.; Schulz, C.; Mauser, W. (2008): An integrated modelling framework for simulating regional-scale actor responses to global change in the water domain. Environmental Modelling & Software 23, 1095-1121. Bertelsmann Stiftung (Hrsg.) (2010): Daten und Prognosen. http://www.wegweiserkommne.de/datenprognosen/kommunaledaten/KommunaleDaten.action?__fp=swvnfAx2ooX dmAiWFsbHpw==&rubrik=1&kommune=delitzsch&_sourcePage=/start.jsp&searchKommune =%3E&gkz=. Bertelsmann Stiftung (Hrsg.) (2005): Demographietyp 4: Schrumpfende und alternde Städte und Gemeinden mit hoher Abwanderung, http://wegweiserkommune.de/datenprognosen/demographietypen/download/pdf/Cl-4_lfd10.pdf. Bleicher, A. ;Steiner, R. (2002): Funktionsweise und Potentiale regional vernetzter Geschäftsbeziehungen – Das Beispiel Brandenburg. 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Die grün markierten Standorte geben die Lage der Biomassekraftwerke wieder. Das Blockheizkraftwerk der Technischen Werke Delitzsch ist blau markiert. 74 Abb. 27: Gebäudetypen in Delitzsch Abb. 28: Flächennutzungsplan von Delitzsch 75 Abb. 29: Wärmeatlas der Stadt Delitzsch. Quelle: Institut für Infrastruktur und Ressourcenmanagement (IIRM), eigene Darstellung (basierend auf Daten des IE Leipzig und der Stadt Delitzsch). 76 Abb. 30: Lebensstile in Delitzsch. Quelle: Institut für Infrastruktur und Ressourcenmanagement (IIRM), eigene Darstellung (basierend auf Lebensstildaten der Firma Microm). 77 Entwicklung Primärenergieeinsatz für den Verbrauchssektor Private Haushalte der Szenarien 1-9 GWh 300 -7 % 250 - 23 % 200 - 32 % Fernwärme - 34 % Gas - 39 % 150 - 41 % - 49 % - 51 % Heizöl Feste Brennstoffe - 53 % Strom 100 50 0 Stand 2007 Szenario 1 Szenario 2 Szenario 3 Szenario 4 Szenario 5 Szenario 6 Szenario 7 Szenario 8 Szenario 9 Abb. 31: Mit der Umsetzung der Technologieoptionen (Szenarien s. S. 33) verbundene Reduktion des Primärenergieeinsatzes im Bereich der „Privaten Haushalte“.